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瀝青用作碳捕集,或將降低天然氣成本
2020年03月02日    閱讀量:3743    新聞來源:昆侖瀝青  |  投稿

原料天然氣中含有二氧化碳和其他雜質氣體,在原料天然氣進行管道運輸前,上述氣體必須去除。一種廉價的、由瀝青衍生而來的新型多孔材料,可以有效地將二氧化碳等氣體從天然氣中分離,高壓狀態下,該氮摻雜固體可以吸收自身質量100%以上的二氧化碳。

 

從天然氣井中采氣時,氣體中二氧化碳的體積分數最高可達70%瀝青網sinoasphalt.com。工程師們首先將原料氣通過液氨溶液以捕集其中的二氧化碳,然后加熱液氨使二氧化碳逸出,進而使液氨再生。為減少碳捕集時消耗的能源,科學家們研究開發了多孔固體,隨壓力變化,可以對二氧化碳氣體進行吸附和解吸,制備成本相對昂貴。


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科學家們也已經關注到價格低廉的碳基吸附材料,這些材料的穩定性和導熱性能可能使它們非常適用于工廠中大規模的碳捕集操作。美國萊斯大學的James Tour團隊改進了他們的多孔碳材料吸收二氧化碳的能力,研發出一種能從普通空氣中提取出溫室氣體的方法,該方法的關鍵之處在于將未經處理的天然瀝青變為多孔材料,并具有每克4200平米的高表面積,從而可以捕獲溫室氣體。

 

瀝青中含有芳香烴的復雜聚集體。為將瀝青轉變為多孔固體,研究人員將其與氫氧化鉀一起加熱至700℃,此時產生二氧化碳和一氧化碳氣體,氣體逸出后,殘留的固體形成多孔結構;隨后,研究人員將所得多孔固體與氨一起加熱,然后在氫氣氣氛中鍛燒,將氮原子引入該碳骨架中。

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據Tour介紹,為測試這種新材料,研究人員將其置于二氧化碳氣氛中,壓力與二氧化碳體積分數為10%的氣井相似。一段時間后,該材料的質量增加了114%,其二氧化碳吸附能力優于其他的活性炭材料。當研究人員降低周圍的氣壓時,該固體材料將其捕獲的二氧化碳釋放。瀝青的透射電鏡(TEM)照片表明該結構中存在微孔,在天然氣井的壓力下這些微孔會吸收二氧化碳。


素材源自《上海化工》


標簽:行業新聞技術中心瀝青混凝土
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