Diagrama esquemático del bucle de adsorbentes de CO2 en un ciclo TSA de poscombustión. Crédito:Luo Jipeng
Como prometedor dióxido de carbono (CO2 ) adsorbentes, las estructuras organometálicas (MOF) han atraído mucha atención en el campo de la captura y almacenamiento de carbono (CCS).
Además de la propiedad de adsorción, el rendimiento energético relacionado con el proceso de regeneración también es un factor crucial cuando se seleccionan adsorbentes MOF adecuados.
Recientemente, un equipo de investigación dirigido por el Prof. Shi Quan del Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia de Ciencias de China (CAS), en colaboración con el Prof. Han Wei de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong, propuso un estrategia experimental para investigar el rendimiento energético de adsorbentes MOF para CO2 captura en el proceso de adsorción por cambio de temperatura (TSA).
Este estudio fue publicado en el Chemical Engineering Journal el 10 de abril.
La estrategia se basa en la combinación de calorimetría y método de análisis térmico. Los investigadores evaluaron cinco MOF basados en zirconio isomórficos bien caracterizados usando esta estrategia.
Analizaron el CO2 proceso de adsorción y desorción utilizando un instrumento de análisis termogravimétrico con un programa de pasos de temperatura, y determinó las temperaturas de desorción para estos MOF. El CO2 Los calores de absorción y desorción de estos MOF se obtuvieron a partir de mediciones generales de adsorción isotérmica.
Más importante aún, las capacidades de calor específico de estos MOF se midieron con un calorímetro de relajación y sus valores de calor sensible en el rango de cambio de temperatura se calcularon en consecuencia.
"Las propiedades energéticas involucradas en el proceso TSA, incluida la energía de regeneración, CO2 la capacidad de trabajo y la energía parásita correspondiente se evaluaron de manera eficiente y confiable", dijo el profesor Shi.
Los resultados indicaron que el calor sensible para calentar los adsorbentes desde la temperatura de adsorción hasta la temperatura de desorción dominó la energía de regeneración, y la energía parásita fue inversamente proporcional a la capacidad de trabajo.
La estrategia propuesta contiene pocas suposiciones y tiene suficiente resolución para distinguir pequeñas diferencias en las propiedades relacionadas con la eficiencia energética de los MOF con estructuras y/o composiciones similares.
"Esta nueva estrategia puede proporcionar un enfoque experimental factible y efectivo para estudiar y evaluar el potencial de los adsorbentes para CO2 captura", dijo el profesor Shi.
"Este trabajo puede ser una buena referencia para el desarrollo de metrología de prueba de adsorbente MOF", comentó uno de los revisores. Investigadores proponen un nuevo método para la hidrogenación electrocatalítica de acetileno a etileno a temperatura ambiente
