改善碳捕获技术:生产碳球的更快,更环保的方式

碳球

碳球 - 显微镜图像。Swansea大学研究人员开发了一种快速,绿色和生产多孔碳球的碳捕获技术和新方法的一种快速,绿色和一步的方法,这是碳捕获技术的重要组成部分。碳球的大小从纳米到微米不等。储存和转化,催化,气体吸附和储存,药物和酶递送和水处理。信誉:斯旺西大学Esri

Swansea大学研究人员开发了一种快速,绿色和生产多孔碳球的碳捕获技术和新方法的一种快速,绿色和一步的方法,这是碳捕获技术的重要组成部分。

该方法产生的球具有良好的碳捕集能力,并在大范围内有效工作。

碳球的大小从纳米到微米不等。在过去的十年中,它们开始在能量储存和转换、催化、气体吸附和储存、药物和酶传递以及水处理等领域发挥重要作用。

它们也是碳捕捉技术的核心,该技术将碳锁定而不是排放到大气中,从而帮助应对气候变化。

问题是制造碳球的现有方法具有缺点。它们可以是昂贵的或不切实际的,或者它们产生在捕获碳中表现不佳的球体。一些使用生物质,使它们更加环保,但它们需要化学物质来激活它们。

这是基于大学能源安全研究所的Swansea团队的工作代表了一个重大进展。它指出了更好,更清洁和更环保的生产碳球的方式。

该研究小组采用了一种被称为CVD(化学气相沉积)的现有方法。这涉及到利用热量给材料涂上一层涂层。使用苯四作为碳和氧气源,它们在不同温度下施加CVD方法,从600-900℃施加。然后,它们研究了球形在不同压力和温度下捕获二氧化碳的有效程度

他们发现:

  • 800°C是形成碳球的最佳温度
  • 生产的球体中的超大孔在大气和较低压力下给了它们高碳捕获能力
  • 比表面积和总孔容受沉积温度的影响,导致总体二氧化碳捕获能力有明显的变化
  • 在常压下,最高的二氧化碳吸附能力,测量单位为毫摩尔每克,对于最好的碳球,在0°C时约为4.0,在25°C时约为2.9。

与现有的碳球生产方法相比,这种新方法有几个优点。它是无碱的,不需要催化剂来触发球的形状。它使用的是市场上现成的廉价和安全的原料。不需要溶剂来净化材料。这也是一个快速和安全的过程。

Swansea大学能源安全研究所的Saeid Khodabakhs博士表示:

“碳球正迅速成为绿色和可持续未来的重要产品。我们的研究显示了一种绿色和可持续的生产方式。

我们证明了一种安全,干净,快速的制造球体。至关重要的是,我们的球体中的微孔意味着它们在捕获碳中表现得很好。与其他CVD方法不同,我们的程序可以在大规模生产球形而不依赖于危险气体和液体原料。

还正在检查碳球,用于电池和超级电容器的潜在用途。所以及时,它们可能对可再生能源存储至关重要,就像他们已经用于碳捕获一样。“

这项研究发表在杂志上

参考:“轻微和环保合成超微漏碳球:CVD方法的显着改善”来自Saeed Khodabakhshshse,Sajad Kiani,Yubiao Niu,Alvin Orbaek White,Wafa Suwaileh,Richard E. Palmer,Andrew R.Barron和Enrico Andreoli,2020年9月1日,
DOI: 10.1016 / j.carbon.2020.08.056

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