Highly efficient capture of CO2 through the synergy of intramolecular amines within piperazine‐derived alcoholamines

哌嗪 胺气处理 分子内力 化学 吸收(声学) 溶解度 解吸 水溶液 密度泛函理论 碳化 组合化学 有机化学 吸附 材料科学 计算化学 复合材料
作者
Shaojun Jia,Yao Jiang,S. B. Zheng,Yi Li,Yan Wu,Xiao‐Qin Liu,Peng Cui
出处
期刊:Aiche Journal [Wiley]
卷期号:70 (6) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/aic.18439
摘要

Abstract Amine‐scrubbing‐based chemical absorption remains a prominent CO 2 capture process. However, the overall efficiency of conventional amine absorbents is hard to meet the ever‐increasing demands for CO 2 capture. Consequently, developing powerful absorbents for efficient and cost‐effective CO 2 capture is greatly important but challenging. Here, a new type of amine absorbent with improved solubility and stability was achieved by substituting the secondary amino groups in piperazine (PZ) with aminoethyl and hydroxyalkyl moieties. The developed amine absorbent presents superior CO 2 absorption/desorption abilities through the synergy of their intramolecular amines, leading to a low regeneration energy consumption of 2.56 GJ·t −1 CO 2 . Moreover, the enhancement of CO 2 capture and the corresponding mechanism were elucidated using density functional theory calculations and nuclear magnetic resonance analysis. Such newly developed amine absorbent with excellent CO 2 capture performance are expected to greatly contribute to ongoing efforts toward carbon neutrality.
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