Solid-supported CO2 Sorbents Based on Amine-free Phosphonium Carboxylate Ionic Liquids

Entitat: Universitat Rovira i Virgili (URV)

Confidencialitat: No

Ensenyament(s): Nanociència, Materials i Processos - Tecnologia Química de Frontera 

Títol en diferents idiomes: Sorbents de CO2 sense amines basats en líquids iònics de carboxilat de fosfoni soportats sobre sólids

Resum: La captura de carboni és clau per minimitzar els efectes negatius de les emissions de CO2. Hi ha un gran nombre de tecnologies per a la captura de CO2. Actualment, s’utilitzen principalment sorbents de CO2 basats en amines. Tot i el rendiment raonable dels sorbents d'amina, presenten greus desavantatges, com ara elevat cost energètic per a la regeneració i degradabilitat tèrmica. Per tant, la recerca en nous materials sorbents i tecnologies per a la captura de CO2 encara és intensament activa. Els líquids iònics, que destaquen per pressions de vapor insignificants, poden ésser dissenyats per capturar CO2. En aquest marc, els líquids iònics carboxilats hidratats permeten una absorció química de CO2 amb entalpia moderada, cosa que comporta un menor cost energètic per a la regeneració. D’altra banda, els líquids iònics a base de fosfoni presenten una estabilitat tèrmica superior en comparació amb els homòlegs d’amoni. En aquest treball, l’acetat de tetrabutilfosfoni hidratat ([P4 4 4 4][AcO]·H2O) es va sintetitzar mitjançant una simple neutralització de l’hidròxid amb àcid acètic en aigua, es va caracteritzar per RMN, i es van registrar les seves temperatures de transició i descomposició tèrmica. Després de la impregnació sobre sílice porosa, es va obtenir un sòlid suportat granulat ([P4 4 4 4][AcO]·H2O/SiO2) i es va assajar en experiments de sorció-desorció de CO2 a partir de gasos de combustió model (15% CO2) en llit fixe. El rendiment es va comparar amb el de polietilenimina sobre sílice (PEI-20/SiO2) com el material sorbent competidor basat en amines utilitzat comercialment. Tots dos sorbents van mostrar una ràpida absorció de CO2, tot i que la capacitat del sistema d’amines va ser superior. La desorció a baixa temperatura (60 ° C) va ser completa i ràpida per a [P4 4 4 4][AcO]·H2O/SiO2, mentre que per a PEI-20/SiO2 la taxa de desorció va ser molt més lenta i la desorció de CO2 no va ser completa en les mateixes condicions. A més, l'anàlisi termogravimètrica va indicar que [P4 4 4 4][AcO]·H2O/SiO2 té estabilitat tèrmica fins a 200 °C.

Matèria: Enginyeria química

Curs acadèmic: 2019-2020

Idioma: Anglès

Data de la defensa del treball: 2020-09-09

Àrees temàtiques: Enginyeria química

Estudiant: Mohammad, Yousefe

Departament: Enginyeria Química

Data d'alta al repositori: 2021-07-15

Crèdits del TFM: 24

Paraules clau: Sorció, diòxid de carboni, líquids iònics

Títol en la llengua original: Solid-supported CO2 Sorbents Based on Amine-free Phosphonium Carboxylate Ionic Liquids

Drets d'accés: info:eu-repo/semantics/openAccess

Director del projecte: Puga, Alberto