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公布者:李震公布日期:2019-08-16阅读次数:13

克日,动力与情况学院段伦博传授低碳动力课题组在资料范畴闻名学术刊物Journal of Materials Chemistry A(IF=10.733)上发布了题为“A Facile One-Pot Synthesis of CaO/CuO Hollow Microspheres Featuring Highly Porous Shells for Enhanced CO2 Capture in Combined Ca-Cu Looping Process via a Template-Free Synthesis Approach”的论文,而且该论文当选了该期刊2019年的热门论文集(2019 Journal of Materials Chemistry A HOT Papers)。论文的第一著作人为2017级博士研讨生陈健,段伦博传授为该论文的独一通讯著作人。  

钙铜结合循环工艺(Combined Calcium Looping and Chemical Looping Combustion)是一种新型的CO2捕集技能。该技能将传统钙循环技能与化学链熄灭工艺相联合,应用钙铜复合吸取剂中铜基氧载体复原反响所开释的热量原位煅烧钙基吸取剂,完成钙基吸取剂的再生。但是,由于铜基氧载体的存在,钙铜复合吸取剂在低温下更容易烧结,招致CO2捕集功能会随着循环次数的添加而急剧衰减,这曾经成为了限定钙铜结合循环工艺进一步开展的次要妨碍。怎样延缓钙铜复合吸取剂的烧结,进步钙铜复合吸取剂的循环波动性,这曾经成为了钙铜结合循环工艺的研讨热门。

三维中空资料由于其共同的构造和可控的形貌,是现在功用资料分解范畴的研讨热门。课题组将中空构造与钙铜复合吸取剂相联合,接纳无模板法制备钙铜中空微球(无惰性支持体添加),进而改进钙铜复合吸取剂的CO2捕集功能。一方面中空构造可以明显进步吸取剂的比外表积,为反响提供更多的活性位点,提拔吸取剂的CO2吸附速率;另一方面其外部的空心区间可以接受循环煅烧/复原-氧化-碳酸化反响进程中发生的应力,进步吸取剂的循环波动性。

课题组接纳基于奥氏熟化机理的无模板法制备了外表多孔且元素平均散布的钙铜中空微球,条理研讨了先驱体浓度、水热温度、水热反响日期等分解参数对钙铜中空微球形貌和构造的影响,取得了钙铜中空微球最佳的分解参数。随后在牢固床反响器上测试了钙铜中空微球的循环功能。可以发明,中空构造明显提拔了钙铜复合吸取剂的CO2捕集功能。钙铜中空微球的初次碳酸化率高达65.5%。阅历10次循环后,钙铜中空微球的CO2捕集功能相比于湿法混淆法、共沉淀法所制备的传统钙铜复合吸取剂辨别进步了222%和114%。

本项科研任务失掉了国度重点研发方案项目标赞助。(陈健)

论文链接:http://doi.org/10.1039/C9TA04513A


(责任编辑:吴婵 考核:李小男) 


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