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Amine-grafted on boron modified SBA-15 for direct air capture of CO2

胺气处理 化学工程 二氧化碳去除 材料科学 化学 环境科学 有机化学 二氧化碳 工程类
作者
Hao Yuan,Peng Li,Xia-Li Sun,Dingli Cen,Decun Luo,Xiang‐Hui Yan,Guangping Lei,Wentao Zheng,Zhun Hu,Ralph T. Yang
出处
期刊:Separation and Purification Technology [Elsevier BV]
卷期号:341: 126720-126720 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.seppur.2024.126720
摘要

Amine loading was considered to be the main factor affecting the CO2 capture performance of amine-grafted mesoporous materials. In this study, SBA-15 with varied boron loadings was investigated to understand the effect of amine loading on the CO2 adsorption ability. It was found that the dynamic CO2 capacity with respect to boron loading showed a volcano curve. Proper boron additives with acid treatment could improve the amount of silanol in SBA-15. Temperature programmed desorption results indicated that the dynamic CO2 capacity was in linear relationship with the amine loading, which was decided by silanol via its reaction with graft amines. Moreover, amine grafted SBA-15 with boron additive showed good cyclic stability and vapor resistance. In situ-DRIFTS showed that surface silanol groups participate in the CO2 capture process by forming carbamic acid (hydrogen-bonded) and silylpropylcarbamate. These results provide a quantitation understanding between dynamic CO2 capacity, amine loading and hydroxyl groups, which would provide a guideline for the development of high dynamic CO2 capacity in the direct air capture.
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