A Facile fabrication of mesoporous core–shell CaO-Based pellets with enhanced reactive stability and resistance to attrition in cyclic CO2capture

颗粒 吸附剂 介孔材料 立方氧化锆 材料科学 涂层 壳体(结构) 烧结 化学工程 氧化钇稳定氧化锆 复合材料 吸附 陶瓷 化学 有机化学 工程类 催化作用
作者
Zhenkun Sun,Mohammad Hashem Sedghkerdar,Jean Saayman,Nader Mahinpey,Naoko Ellis,Dongyuan Zhao,Serge Kaliaguine
出处
期刊:Journal of materials chemistry. A, Materials for energy and sustainability [Royal Society of Chemistry]
卷期号:2 (39): 16577-16588 被引量:56
标识
DOI:10.1039/c4ta03854a
摘要

Highly stabilized mesoporous core–shell-structured CaO-based spheriform CO2 sorbents are fabricated, for the first time, by a novel repeated impregnation coating process combined with the mesoscopic surfactant-templating method. By adopting our established wet-coating strategy along with a sol–gel process, different mesoporous material-shelled sorbents with various shell thicknesses (1–5 μm) and shell compositions (silica/zirconia or pure zirconia) are synthesized. Cyclic CO2 capture performance is tested in a thermogravimetric analyzer with the core–shell pellet sorbents with a ∼1 μm mesoporous zirconia shell exhibiting an unprecedented CO2 uptake capacity of ∼7.2 moles CO2 per kg decarbonated sorbent and the lowest activity loss of only 30.8% after 20 cycles. This is attributed to the unique core–shell coating strategy in which the thermally stable Zr species prevent the aggregation and overgrowth of CaO crystals and sorbent sintering. When comparing the core–shell sorbents with Si-contained mesoporous shells, zirconia shelled ones exhibit significantly more outstanding performance. An attrition study using an air-jet apparatus under the standard test method reveals that the mesoporous zirconia shelled sorbent exhibits enhanced attrition resistance, which is also attributed to the novel core–shell design, offering protection for the reactive core.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
隐形曼青应助Wxx采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
形容发布了新的文献求助10
2秒前
李于康关注了科研通微信公众号
4秒前
HH完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
liuye0202发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
zz发布了新的文献求助10
6秒前
鲤鱼以蓝完成签到 ,获得积分10
6秒前
乐乐应助冯冯采纳,获得10
6秒前
7秒前
科研通AI2S应助努尔采纳,获得10
7秒前
27发布了新的文献求助10
8秒前
CFD应助Sea_U采纳,获得10
9秒前
小刘大王发布了新的文献求助50
10秒前
10秒前
王永涛发布了新的文献求助10
11秒前
Zhu完成签到,获得积分10
13秒前
zizi完成签到,获得积分10
13秒前
快乐爱斯米完成签到,获得积分10
14秒前
橙子发布了新的文献求助10
15秒前
Wxx发布了新的文献求助10
15秒前
zz完成签到,获得积分10
17秒前
共勉YOUNG完成签到,获得积分10
18秒前
自信小天鹅完成签到,获得积分10
18秒前
刘老哥6完成签到,获得积分10
21秒前
战战兢兢的失眠完成签到 ,获得积分10
23秒前
mmmmm完成签到,获得积分10
24秒前
lyxxll完成签到,获得积分10
25秒前
可爱满天发布了新的文献求助10
25秒前
枕风完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
酷波er应助ALDXL采纳,获得10
26秒前
11完成签到,获得积分10
27秒前
犯困的溪南完成签到,获得积分10
27秒前
29秒前
望舒完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6519992
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8312985
关于积分的说明 17778660
捐赠科研通 5622131
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2926952
邀请新用户注册赠送积分活动 1903882
关于科研通互助平台的介绍 1764299