Иммобилизация функциональных аминов на пористой твердой подложке может привести к получению стабильных и эффективных сорбентов CO2 по сравнению с аналогичными жидкими сорбентами. Однако критическим недостатком является резкое снижение текстурных свойств этих носителей (т.
Е. Их площади поверхности и объема пор), что приводит к снижению способности улавливать СО2.Чтобы преодолеть эту проблему, ученые из TIFR Mumbai разработали новые функционализированные наноматериалы, которые позволяют повысить содержание амина при минимальном уменьшении площади поверхности.«Наш волокнистый нанокремнезем (KCC-1) должен быть хорошим кандидатом для использования в качестве поддержки для разработки эффективных сорбентов CO2, которые позволят улучшить способность улавливания, кинетику и возможность повторного использования», — говорит доктор Вивек Полшеттивар, ведущий ученый этого исследования.
Уникальной особенностью KCC-1 является его большая площадь поверхности, которая обусловлена его волокнистой морфологией, а не мезопористыми каналами (в отличие от других хорошо изученных материалов, таких как SBA-15 или MCM-41). Это исследование, недавно опубликованное в Journal of Materials Chemistry A, демонстрирует полезность волокнистой морфологии KCC-1 по сравнению с обычным упорядоченным мезопористым кремнеземом.
Эта работа является продолжением усилий команд по разработке устойчивых катализаторов и сорбентов.Сорбенты на основе KCC-1 показали несколько преимуществ по сравнению с обычными сорбентами на основе диоксида кремния, включая i) высокую загрузку амина, ii) минимальное уменьшение площади поверхности после функционализации и iii) большую доступность аминных центров для повышения эффективности улавливания CO2 (т. Е. способность улавливания, кинетика и возможность повторного использования), благодаря волокнистой структуре и большой доступной площади поверхности KCC-1.
Спрос на такие эффективные сорбенты постоянно растет, поскольку улавливание CO2 — одно из лучших решений для снижения уровня повышения уровня CO2. Твердые сорбенты демонстрируют лучшую эффективность с большим потенциалом преодоления недостатков жидких сорбентов.
Хорошо известно об использовании мезопористых материалов из диоксида кремния, функционализированных различными аминогруппами. Хотя такие материалы, как SBA-15 и MCM-41, например, привлекли значительное внимание, потому что их большие размеры пор могут вмещать различные молекулы амина, а большая площадь поверхности позволяет более высокую загрузку этих функциональных молекул, они страдают от недостатков. снижения текстурных свойств, что делает KCC-1 подходящим кандидатом для более эффективного улавливания CO2.