Mesoporoso de carbono estabilizado MgO nanopartículas sintetizadas por 1

Mesoporoso de carbono estabilizado MgO nanoparticulas sintetizadas por la pirolisis de MgCl2 precargado Residuos de Biomasa de CO2 altamente eficiente
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RESUMEN: emisiones de CO2 antropogénico hace significativa contribución al cambio climático global y la captura de CO2 y almacenamiento es un actualmente una tecnología preferida para cambiar la trayectoria hacia el calentamiento globalirreversible. En este trabajo, reportado una nueva estrategia que el MgCl2 inagotable agua de mar y los residuos de biomasa disponible en abundancia pueden ser utilizado para preparar carbono mesoporoso estabilizado MgO nanopartículas (MPC-MgO) para la captura de CO2. El MPC-MgO mostraron un excelente desempeño en el proceso de captura de CO2 con la capacidad máxima de 5,45 mol kg-1 , Muy superior amuchos otros cazadores de CO2 basados ​​MgO. La captura de CO2 capacidad del material MPC-MgO mantuvo casi sin cambios en 19-ejecutar reutilización cíclica, y puede ser regenerado a baja temperatura. El mecanismo para la captura de CO2 por el MPC-MgO fue investigado por FTIR y XPS, y los resultados indicaron que la capacidad de captura de alta CO2 y la selectividad favorable de la tan preparadosmateriales se atribuyen principalmente a su estructura especial (es decir, área superficial, grupos funcionales, y el MgO NPs). Este trabajo abriría una nueva vía para frenar el calentamiento global, así como resolver la contaminación de los residuos de biomasa.
■ INTRODUCCIÓN
La concentración de CO2 cada vez mayor en la atmósfera tiene que plantea una grave amenaza para el clima mundialbalance.1 El mundial Las emisiones de CO2 procedentes de la quema de combustibles fósiles y otra industrial procesos han aumentado en más de un 3% anual desde 2002 por un total de 33 mil millones de toneladas en 2010.3 Las emisiones crecientes de CO2 poner la Tierra en una trayectoria hacia irreversible mundial calentamiento, que es peligroso para el eco-systems.4 mundial Un técnica abrumadora para lacaptura de CO2 es de adsorción con sorbentes regenerables sólidos, 5 incluyendo materiales carbonosos, 6 materiales basados ​​en aminas sólidas, 7 y de metal alcalinotérreo oxides. 5 Entre ellos, los óxidos de metales alcalinotérreos, principalmente CaO basado en materiales, son los cazadores más utilizados de CO2 a través de un proceso de bucle CaO (Figura 1a) a aproximadamente 873 K y unareacción de regeneración a una temperatura superior a 1073 K para más uso.8 cíclico Sin embargo, debido a la alta estabilidad térmica de el CaCO3, la regeneración de CaO de CaCO3 por lo general requiere un alto consumo de energía, lo que puede causar liberación adicional de CO2. Además, la regeneración a alta temperaturas siempre va acompañado de un proceso de sinterización, que puede disminuirsignificativamente su capacidad de captura de CO2. En comparación con los materiales a base de CaO, MgO puede capturar CO2 a temperaturas inferiores a 473 K, y ser regenerado en bajas temperaturas (por ejemplo, 573 a 773 K), que así pueden evitar la proceso de sinterización y disminuir en gran medida el requerimiento de energía para la regeneration.9 Además, si MgCl2, un inagotable Sal en su riquezanatural, agua de mar, podría ser costo-efectiva y convierte masivamente a MgO, sería un gran avance para Captura de CO2. Sin embargo, la capacidad de captura de CO2 del disponible comercialmente MgO es bastante pequeño (0,5 mol / kg) 0,10 El Sitios de captura de CO2 del MgO son principalmente el O2- básica en el O2 - Mg2 + bonos, y la fuerza básica del O2 depende en su coordinación. El O2- situados enlos bordes y las esquinas de las superficies de los cristales a menudo tienen basicidad más fuerte que los que están en la planes.11 Por lo tanto, se han hecho muchos esfuerzos para desarrollar Materiales con alto contenido O2- básicos MgO-basado. Las nanopartículas de MgO (PN), debido a su pequeño tamaño, tienen más bordes y esquinas por peso, y por lo tanto poseen más O2- básica. Por lo tanto,...