上海油压工作室

新方法实现常温常压下二氧化碳捕获与释放

2023-04-25 09:20  来源:科技日报  浏览:  

上海油压工作室24日从中国科学技术大学获悉,该校刘波教授、南方科技大学徐强教授与国际研究团队合作,首次用二氧化碳作为客体分子模拟二氧化碳水合物结构,使用廉价的硫酸胍与二氧化碳共结晶形成稳定的包合物,实现了环境温度压力条件下二氧化碳可逆的捕获与释放。这有望成为一种很有潜力的碳捕获和存储方法,相关研究成果日前发表在《细胞报告物质科学》上。

碳捕获是碳捕集利用与封存技术的重要环节,对于实现国家“双碳”目标具有重要意义。目前二氧化碳捕获主要通过基于变压变温的物理或化学吸附过程完成。物理吸附剂采用具有高比表面积的多孔材料,二氧化碳分子通过弱相互作用进入吸附剂的孔道。虽然具有吸附热低和易于再生的优点,但烟道气和环境中的水汽与二氧化碳分子存在竞争吸附,极大降低了吸附剂的选择性、容量和循环性能。化学吸附剂如乙醇胺、有机胍等,虽然具有高的选择性,但其再生过程需要消耗巨大能量。如何降低二氧化碳捕获和释放时的能耗具有重要意义。

在前期工作基础上,研究人员进一步将动态氢键框架结构变换应用于二氧化碳捕获。研究人员发现,在室温附近从硫酸胍水溶液中可以得到晶态二氧化碳包合物。进一步的结构分析表明,二氧化碳被包裹在胍阳离子和硫酸根之间通过氢键和静电相互作用构筑的框架中。令人惊讶的是,二氧化碳仅与框架中的胍离子存在静电作用,这也是二氧化碳与硫酸胍共结晶形成包合物结晶沉淀的驱动力。强弱适中的相互作用使得碳的捕获和释放均能在温和条件下进行。另外,单位体积的二氧化碳与硫酸胍共结晶形成的包合物,含有相同温度压力条件下60倍体积的二氧化碳气体,而相同温度、体积下二氧化碳的压力达到6兆帕,揭示了其在碳捕获存储和运输方面的巨大潜力。

免责声明:本网转载自合作媒体、机构或其他网站的信息,登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考,不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之,本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。
相关推荐
新方法实现常温常压下二氧化碳捕获与释放

新方法实现常温常压下二氧化碳捕获与释放

24日从中国科学技术大学获悉,该校刘波教授、南方科技大学徐强教授与国际研究团队合作,首次用二氧化碳作为客体分子模拟二氧化碳水合物结构,使用廉价的硫酸胍与二氧化碳共结晶形成稳定的包合物,实现了环境温度压力条件下二氧化碳可逆的捕获与释放。这有望成为一种很有潜力的碳捕获和存储方法,相关研究成果日前发表在《细胞报告物质科学》上。
示范推进,中国“碳捕手”方兴未艾

示范推进,中国“碳捕手”方兴未艾

CCUS可将二氧化碳从工业、能源生产等排放源或空气中捕集分离,并加以利用或输送到适宜场地封存,最终实现二氧化碳的减排。过去十年,我国在发展和部署CCUS方面取得显著进展,目前的在运商业和示范项目每年可捕集近300万吨的二氧化碳。
美国数十亿美元押注除碳工厂 碳捕集或催生几万亿产业

美国数十亿美元押注除碳工厂 碳捕集或催生几万亿产业

面对日益严峻的气候危机,一方面我们需要尽可能减少碳排放,但这还不足以避免气候变迁的最糟状况,为了达到温控在1.5摄氏度之内的目标,我们还需要通过技术,清除已存在于大气层中数十亿吨的二氧化碳
世界能源理事会强调天然气和碳捕获的重要性

世界能源理事会强调天然气和碳捕获的重要性

世界能源理事会秘书长兼首席执行官Angela Wilkinson告诉CNBC,除了大规模扩大可再生能源发电外,能源转型还需要具有碳捕获、利用和储存(CCUS)的天然气、氢气和对电网的巨额投资
加拿大管道公司恩桥和Yara将斥资29亿美元联手在得州建造蓝氨厂

加拿大管道公司恩桥和Yara将斥资29亿美元联手在得州建造蓝氨厂

挪威化肥制造商Yara和加拿大管道公司恩桥(Enbridge)周五表示,他们计划投资高达29亿美元,在得克萨斯州建造一座低碳蓝氨生产厂

推荐阅读

Copyright © 上海油压工作室