Влияние оксидов натрия и магния на сорбционные свойства природного цеолита Шанканай
DOI:
https://doi.org/10.18321/cpc23(2)153-161Ключевые слова:
природный цеолит, сорбенты, диоксид углерода, улавливание СО2, адсорбцияАннотация
2В работе представлено исследование влияния химической модификации природного цеолита Шанканай оксидами натрия и магния на его сорбционные свойства по диоксиду углерода (CO2) при высоких температурах. Сорбенты были получены методом смешивания с последующим введением 10 мас.% Na₂O или MgO. Комплексные характеристики образцов исследованы с использованием методов рентгенофазового анализа (РФА), сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и температурно-программируемой десорбции CO2 (ТПД-CO2). Установлено, что модификация Na2O существенно увеличивает количество сильных основных центров, обеспечивая высокую сорбционную способность до 33,5% при 400 °C. Проведенные циклические испытания (16 циклов) показали удовлетворительную стабильность сорбента. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности цеолита Na2O/Ш 6/1 как эффективного высокотемпературного сорбента CO2.
Библиографические ссылки
(1) W. Gao, T. Zhou, Y. Gao, B. Louis, D. O’Hare, Q. Wang, Molten Salts-Modified MgO-Based Adsorbents for Intermediate-Temperature CO₂ Capture: A Review, J. Energy Chem. 26 (2017) 830–838. Crossref
(2) H.J. Yoon, S. Mun, K.B. Lee, Facile Reactivation of Used CaO-Based CO₂ Sorbent via Physical Treatment: Critical Relationship between Particle Size and CO₂ Sorption Performance, Chem. Eng. J. 408 (2021) 127234. Crossref
(3) A.-T. Vu, K. Ho, S. Jin, C.-H. Lee, Double Sodium Salt-Promoted Mesoporous MgO Sorbent with High CO₂ Sorption Capacity at Intermediate Temperatures under Dry and Wet Conditions, Chem. Eng. J. 291 (2016) 161–173. Crossref
(4) D. Jansen, M. Gazzani, G. Manzolini, E. van Dijk, M. Carbo, Pre-Combustion CO₂ Capture, Int. J. Greenh. Gas Control 40 (2015) 167–187. Crossref
(5) S. Kim, H.J. Yoon, C.H. Lee, K.B. Lee, Effects of Alkali-Metal Nitrate Salts on Hydrotalcite-Based Sorbents for Enhanced Cyclic CO₂ Capture at High Temperatures, J. CO₂ Util. 77 (2023) 102610. Crossref
(6) E. Davarpanah, S. Hernández, G. Latini, C.F. Pirri, S. Bocchini, Enhanced CO₂ Absorption in Organic Solutions of Biobased Ionic Liquids, Adv. Sustain. Syst. 4 (2020) 1900067. Crossref
(7) L.K.G. Bhatta, S. Subramanyam, M.D. Chengala, S. Olivera, K. Venkatesh, Progress in Hydrotalcite like Compounds and Metal-Based Oxides for CO₂ Capture: A Review, J. Clean. Prod. 103 (2015) 171–196. Crossref
(8) R.J. Kuppler, D.J. Timmons, Q.-R. Fang, J.-R. Li, T.A. Makal, M.D. Young, D. Yuan, D. Zhao, W. Zhuang, H.-C. Zhou, Potential Applications of Metal-Organic Frameworks, Coord. Chem. Rev. 253 (2009) 3042–3066. Crossref
(9) M.G. Plaza, S. García, F. Rubiera, J.J. Pis, C. Pevida, Post-Combustion CO₂ Capture with a Commercial Activated Carbon: Comparison of Different Regeneration Strategies, Chem. Eng. J. 163 (2010) 41–47. Crossref
(10) N. Gargiulo, A. Verlotta, A. Peluso, P. Aprea, D. Caputo, Modeling the Performances of a CO₂ Adsorbent Based on Polyethylenimine-Functionalized Macro-/Mesoporous Silica Monoliths, Micropor. Mesopor. Mat. 215 (2015) 1–7. Crossref
(11) O.O. Ayeleru, H.U. Modekwe, O.R. Onisuru, C.R. Ohoro, C.A. Akinnawo, P.A. Olubambi, Adsorbent Technologies and Applications for Carbon Capture, and Direct Air Capture in Environmental Perspective and Sustainable Climate Action, Sustain. Chem. Clim. Action 3 (2023) 100029. Crossref
(12) S. Kumar, R. Srivastava, J. Koh, Utilization of Zeolites as CO₂ Capturing Agents: Advances and Future Perspectives, J. CO₂ Util. 41 (2020) 101251. Crossref
(13) Q. Wang, J. Luo, Z. Zhong, A. Borgna, CO₂ Capture by Solid Adsorbents and Their Applications: Current Status and New Trends, Energy Environ. Sci. 4 (2011) 42–55. Crossref
(14) V. Inglezakis, A. Zorpas, Handbook of Natural Zeolites, Bentham Sci. Publ., Sharjah, 2012. ISBN 978-1-60805-261-5
(15) J. Fermoso, A. Sanna, High-Temperature CO₂ Capture by Fly Ash Derived Sorbents: Effect of Scale-up on Sorbents Performance, Chem. Eng. J. 429 (2022) 132201. Crossref
(16) J. Ding, C. Yu, J. Lu, X. Wei, W. Wang, G. Pan, Enhanced CO₂ Adsorption of MgO with Alkali Metal Nitrates and Carbonates, Appl. Energy 263 (2020) 114681. Crossref
(17) D.A. Kennedy, F.H. Tezel, Cation Exchange Modification of Clinoptilolite – Screening Analysis for Potential Equilibrium and Kinetic Adsorption Separations Involving Methane, Nitrogen, and Carbon Dioxide, Microporous Mesoporous Mater. 262 (2018) 235–250. Crossref
(18) E. Gan’shina, A. Novikov, V. Chernenko, J. Barandiaran, E. Cesari, I. Rodionov, I. Titov, V. Prudnikov, A. Granovsky, Magneto-Optical Study of Martensitic Transition in Ni₄₅Mn₃₆.₇In₁₃.₃Co₅ (at. %) Single Crystals, Solid State Phenom. 233–234 (2015) 225–228. Crossref
(19) R.H.M. Reis, L.F. Nunes, M.S. Oliveira, V.F.D.V. Junior, F.D.C.G. Filho, M.A. Pinheiro, V.S. Candido, S.N. Monteiro, Guaruman Fiber: Another Possible Reinforcement in Composites, J. Mater. Res. Technol. 9 (2020) 622–628. Crossref
(20) X. Nie, H. Wang, Z. Liang, Z. Yu, J. Zhang, M.J. Janik, X. Guo, C. Song, Comparative Computational Study of CO₂ Dissociation and Hydrogenation over Fe–M (M = Pd, Ni, Co) Bimetallic Catalysts: The Effect of Surface Metal Content, J. CO₂ Util. 29 (2019) 179–195. Crossref
(21) M. Mambetova, K. Dossumov, G. Yergaziyeva, The Influence of Mg, Na, and Li Oxides on the CO₂ Sorption Properties of Natural Zeolite, Processes 12 (2024) 2592. Crossref
(22) T. Selvamani, A. Sinhamahapatra, D. Bhattacharjya, I. Mukhopadhyay, Rectangular MgO Microsheets with Strong Catalytic Activity, Mater. Chem. Phys. 129 (2011) 853–861. Crossref
(23) T.M. Rossi, J.C. Campos, M.M.V.M. Souza, CO₂ Capture by Mg–Al and Zn–Al Hydrotalcite-like Compounds, Adsorption 22 (2016) 151–158.
(24) S. Kulawong, S. Youngjan, P. Khemthong, N. Chanlek, J. Wittayakun, N. Osakoo, Magnesium Impregnated on NaX Zeolite Synthesized from Cogon Grass Silica for Fast Production of Fructose via Microwave-Assisted Catalytic Glucose Isomerization, Catalysts 11 (2021) 981. Crossref
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Как цитировать
