CO2是造成温室效应的主要原因之一,在“双碳”目标下,碳捕集至关重要。具有“绿色溶剂”之称的离子液体(IL)是一种重要的CO2捕集剂。常规IL对CO2的吸收量较低,具有碱性氨基的IL结合了IL与醇胺溶液的双重优势,对CO2的吸收量大大增加。但其粘度较大,尤其是随着吸收CO2的量的增加粘度急剧增加,严重影响CO2的吸收速率。基于此,本研究将N2222Gly离子液体分散到孔隙结构丰富的氧化铝多孔材料上,结合超重力强化传质的优势,提出超重力反应器中固载IL吸附CO2的研究。在吸附剂性能优化方面,采用多孔材料固载IL,既保留了IL的优点,又发挥了多孔材料比表面积大的优势,显著缩短了CO2的扩散路径。同时,廉价易得的多孔材料有效弥补了IL成本高的劣势,提供了工业化应用的低成本保障。在吸附设备方面,采用可以提供动态吸附剂的超重力旋转吸附床,与固定床不同的是,高速旋转的吸附剂提供巨大且快速更新的气固相界面,使得吸附剂界面的活性位点充分暴露,同时界面快速更新加大了浓度差推动力,加快了CO2的分子扩散,提高了吸附速率。超重力反应器不仅提高了吸附容量,而且加快了吸附速率,在捕集烟道气中CO2方面表现出了极具潜力的应用前景。
该研究成果在Journal of CO2 Utilization学术期刊(2022,58:101925,IF=8.321,SCI二区)上发表。