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改進離子液體如何捕獲煙氣中CO2？

2024-11-29 09:57:23 sh默尼 47

離子液體(IL)具有低揮發性、低腐蝕性、結構可調性和熱穩定性，可作為有效、低能耗CO₂捕獲的候選者。通過引入官能團來促進化學吸收，可以提高CO₂的溶解度和吸收率。

由氨基和非氨基官能團組成的功能性離子液體，如1,8-二氮雜二環[5.4.0]十一碳-7-烯咪唑([DBU][IM])，因其具有強堿性被廣泛應用于CO₂捕獲過程。但是在捕獲CO₂之后，離子液體的粘性會增加，導致傳質阻力增加，嚴重阻礙了基于離子液體溶劑的大規模應用。為解決這一問題，有研究提出了深共晶溶液策略(DES)。離子液體和乙二醇(EG)形成的DES，相對于純IL來說，粘度更低，CO₂傳質速率更高。但從煙氣中捕獲CO₂，EDS溶劑的含水量增加是不可避免的，因此，迫切需要開發貧水型離子液體溶劑來捕獲煙氣中的CO₂。真空閃蒸是一種節能的離子液體溶劑再生方式，閃蒸操作中壓力較低、溫度較高，水可以從溶劑中釋放出來。

基于此，來自清華大學的陳陣團隊采用了一種基于離子液體的深共晶溶劑來捕獲煙氣中的CO₂，通過摻入EG作為貧水型溶劑的離子液體基DES用于碳捕獲。他們通過溶劑篩選全面評估了這些離子液體基溶劑的性能，并基于實驗數據開發了一個完整的結合性質和活度系數的熱力學模型，提出了新的吸收和多級閃蒸解吸(AMFD)工藝，以滿足貧水型溶劑的要求。