化学化工学院于锋教授等在工程领域TOP期刊《Chemical Engineering Journal》发表最新研究成果
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2024-11-05 17:39
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近日，石河子大学于锋教授等在CO2高温捕集领域取得最新研究成果，利用多晶硅副产物SiCl4为硅源合成高温CO2吸附剂Li4SiO4，展现了优异的CO2吸附容量和稳定性。相关工作以“Synthesis
of highly stable Li4SiO4-based CO2 sorbents using polysilicon by-product SiCl4 as raw material（https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.157055）”为题发表在Chemical
Engineering Journal（中科院一区TOP期刊，IF = 13.3）上，论文作者第一作者郭爱霞，通讯作者黄亮、于锋。近年来，为缓解全球变暖，CCUS技术快速发展。在众多固体CO2吸附剂中，Li4SiO4因具有较高理论 CO2吸附能力、较低再生温度和良好热稳定性而前景广阔。不过，传统方法制备的Li4SiO4吸附剂面临高温烧结、再生性能差、吸附速率慢、成本高等难题。石河子大学于锋教授课题组以多晶硅副产物SiCl4为硅源合成高温CO2吸附剂Li4SiO4，并深入探究了前驱体溶液中SiCl4含量和 CO2体积浓度对吸附性能的影响。结果显示，Li4SiO4-
x（x = 0.5，1.5和2.5）在100
vol.% CO2 气氛下展现出优异吸附性能和循环稳定性，在 20次吸附/解吸循环中，累计吸附量分别可达 5.92、6.07 和6.83
gCO2/g吸附剂。此外，实验发现当CO2 浓度从100 vol.% 降至50 vol.%和15 vol.% 时，吸附剂吸附平衡温度向低温移动，吸附容量也有不同程度下降，但仍保持良好循环稳定性。
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图1 由多晶硅副产物SiCl4制备CO2高温吸附剂
此次研究有效利用了多晶硅生产中的副产品SiCl4，不仅利于减少环境负面影响，还降低了Li4SiO4吸附剂生产成本，具有合成方法简单、能耗低、可工业放大等优势。制备的Li4SiO4二氧化碳吸附性能和循环稳定性良好，工业发展前景广阔。
来源：化学化工学院
编辑：陈永鑫
编审：李庆轩 白 雪
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