氨基酸水凝胶作为捕集材料的应用

氨基酸盐（AAS）具有极低的毒性，可忽略不计的挥发性和良好的吸收能力，是一类很有前景的绿色CO₂捕集材料。然而，缓慢的吸收动力学和显着的再生能量需求阻碍了其广泛的应用。

 

水凝胶是亲水性聚合物的交联网络，能够容纳大量的水和其他极性溶剂。在环境条件下水凝胶在改善CO₂吸收动力学和胺基吸收剂容量方面有一定应用。但是，这些水凝胶材料在稀释源（CO₂浓度低于1.0 vol％）中的性能尚不清楚，且几乎无法测量动态（实际工业条件）下的吸收率。

因此有提出对“液态AAS水凝胶颗粒”（LAHPs）的研究，作为一种新型的CO₂吸收剂，它可以捕获来自各种来源的CO₂。通过在AAS溶液中添加环保的SAP颗粒并轻轻搅拌混合物，可以在20分钟内轻松制备LAHP。通过这种方式，AAS溶液被锁定在水凝胶颗粒中，从而在CO₂/AAS相互作用之间形成较大的接触面积，从而提高了吸收率，同时将溶剂损失降至最低。同时，CO₂与AAS反应可能产生的固体沉淀将被限制在水凝胶网络中，以克服可能产生的有害影响。

因此，预期所提出的LAHP将克服AAS解决方案的显着缺点，同时保持如上所述的内在优势。通过突破性实验，LAHPs表现出出色的能力，可以有效地从气流中捕获CO₂，1.0（模拟封闭区域的浓度）和0.04％（体积）的CO₂（模拟大气），这显示了其在各种应用中的潜力。

此外，可以使用工业废废料来再生CO₂饱和的LAHP，从而大大降低了总体能源成本。研究表明，聚乙二醇中的N-烷基甘氨酸盐（分子量为150或PEG150）在N₂下的再生温度低至40°C，在没有N₂的情况下再生温度低至90°C。此外，它们还证明了等摩尔的CO₂吸收和再生能力，而不会损失二氧化碳。同样，作者还探讨了是否可以将非水性氨基酸盐溶液（例如溶解在乙二醇中的氨基酸盐溶液）掺入水凝胶中，以实现可用于CO₂捕获和直接空气捕获并通过再生的CO₂吸附剂材料。加热（即在真空中60°C加热1小时），而溶剂损失最少。

小编YQ2021.1    微信：15029296053