응용

최근에는 수소 에너지 및 탄소 포집 및 활용 관련 산업이 많은 관심과 발전을 이루고 있으며, 특히 수소 저장 및 CO 2  포집 및 전환 및 활용 관련 산업이 주목받고 있습니다. H 2 , CO 2 및 기타 가스 저장 및 분리 물질 에 대한 연구는 관련 산업 발전을 촉진하는 열쇠입니다.   최근 산동대학교 Cheng Xingxing 교수팀은 Tetragonum officinale(TO)로부터 3차원 네트워크 구조를 갖는 바이오매스 셀룰로오스 탄소 에어로겔을 합성하고 KOH 활성화를 통해 탄소 에어로겔의 에너지 저장 성능을 더욱 강화했습니다. TO 셀룰로오스 탄소 에어로겔의 특징은 다음과 같습니다. 경량(3.65 mg/cm 3 ), 초소수성 및 넓은 비표면적(1840 cm 2 /g)을 제공합니다. 우수한 미세 다공성 부피와 풍부한 작용기로 인해 TO 탄소 에어로겔은 다양한 응용 분야에서 다기능 흡착재로 사용될 수 있습니다.  이 물질은 실온에서 수소 저장 용량 0.6wt%, CO 2 흡착 용량 16mmol/g, o-자일렌 123.31mg/g, o-디클로로벤젠 흡착 용량 124.57mg/g을 보유합니다 . 저비용, 환경 친화적인 다기능 TO 셀룰로오스 탄소 에어로겔은 수소 저장, 탄소 격리 및 다이옥신 제거와 같은 다양한 응용 분야에 유망합니다. 이 연구는 에너지 저장 및 환경 보호 산업에서 널리 사용될 수 있는 재생 가능한 바이오매스 자원으로부터 고성능 기능성 탄소 재료의 지속 가능한 설계 및 제조를 위한 새롭고 효과적인 접근 방식을 제공합니다. 이 연구의 제목은 "흡착 응용 분야를 위한 장티푸스의 다기능 탄소 에어로겔: 수소 저장, CO 2  포집 및 VOC 제거"입니다. Removal'은 에너지 저널에 게재되었습니다.     CIQTEK EASY-V 제품 라인이 연구에 사용되었습니다.       TO 셀룰로오스 탄소 에어로겔의 제조 절차에 대한 개략도.     또한, 기체분리재료 연구 방향으로는 창저우대학교 런수시우(Ren Xiuxiu) 교수팀이 H 2  고유의 2차원(2D) 이황화몰리브덴(MoS 2 )을 도핑해 H 2 분리용 복합막을 제조하는데 성공했다 . 졸-겔 방법을 사용하여 1,2-비스(트리에톡시실릴)에탄(BTESE)에서 파생된 접목된 미세다공성 유기실리카 네트워크에 결합되었습니다.  연구 결과는 Industrial & Engineering Chemistry Research 저널에 " 효율적인 H 2 분리를 위해 유기실리카 막에 삽입된 층류 MoS 2 나노시트 "라는 제목으로 게재되었습니다  . 반대 ζ 전위로 인해 가수분해 중합 반응에 의해 생성된 BTESE 졸과 MoS 2 나노시트는 라멜라 경계 결함 없이 연속적인 표면을 형성하였으며, MoS 2 함량  이 증가함에 따라 BTESE 분리막의  H 2 투과도는 1.85 ~ 2.89 × 10 -7  mol·m -2  s -  범위에서 전반적으로 증가하는 경향을 보였다. 1  Pa -1 (552 ~ 864 GPU)로, 이는 BTESE 막(491 GPU)의 원래 H 2 투과율  보다 높았으며  , 또한  최적화된 MoS 2 /BTESE 막의 H 2 /N 2 선택도는 100 °C는 129로 원래의 BTESE 막인 17보다 훨씬 높았습니다. 이는 BTESE와 MoS 2 나노 시트의 시너지 효과에 기인하며, 흡착  등온선 테스트, 확산 계수 및 에너지 계산을 통해 비다공성 MoS 2 는  BTESE 네트워크의 밀도를 증가시켜 N 2 의 통과를 방지하는 반면, MoS 2 의 하전 가장자리에서의 우수한 흡착은  H 2 의 흡착을 촉진하여 투과성과 선택성이 모두 그에 따라 향상되어 재료의 우수한 H 2  분리 능력. 한편, 이 접근법은 수소 분리를 위한 새로운 메커니즘도 제공합니다.     가스 분리를 ​​위한 MoS 2 /BTESE 네트워크의 도식적 원리. [삼]     CIQTEK 고압가스 흡착 특성화 기술     산동대학교: 가스 저장 응용   셀룰로오스 카본 에어로겔(CA)의 수소 저장 용량은 다음 (a) 그림과 같습니다. KOH에 의해 활성화된 후 CA의 수소저장용량이 크게 증가한 것을 확인할 수 있다. CA-KOH1과 CA-KOH2의 수소저장용량은 유사하며, 둘 다 상온, 80bar 수소압에서 0.61wt%를 나타냈다. . 다음 (b) 그림은 수소흡착에 대한 Langmuir 선형 적합도를 보여주며, R 2  가 80%보다 큰 것을 알 수 있어 Langmuir 등온선의 적용성을 검증하고, 끓는점 이상의 수소분자가 흡착제는 CA의 단일 층에 물리적으로 흡착되며 흡착제의 비표면적은 수소 흡착 성능에 영향을 미치는 중요한 매개 변수 중 하나입니다. 또한 이 소재는 80Bar에서 여전히 선형적인 증가 추세를 보이며, 이는 표면 적용 범위가 아직 포화 상태에 도달하지 않았음을 나타냅니다.     (a) 실온에서 활성화된 CA의 수소 등온선 곡선. (b) 수소 저장 – Langmuir 선형 피팅 곡선. [2]     25°C 및 30Bar에서 이산화탄소를 흡착하는 CA 재료의 능력은 아래와 같습니다. 압력이 증가함에 따라 unKOH로 활성화된 CA 물질의 흡착 용량은 2.2mmol/g으로 증가한 후 변화 없이 유지되었습니다. KOH가 활성화된 CA-KOH2 시료는 0.5bar의 저압에서 2.14mmol/g의 흡착능을 보였으며, 이는 고압에서 16mmol/g까지 증가할 수 있어 KOH가 활성화한 바이오매스가 효과적인 흡착능임을 시사한다. 고품질의 CO2 흡착제 개발방법. CA-KOH2를 제외한 모든 시료에서 흡착 안정기가 관찰되었으며, 이는 시료 표면의 포화 흡착을 나타냅니다. 마찬가지로, Langmuir 등온선의 선형 적합도는 다음 (b) 그림에서 볼 수 있듯이 95% 이상으로...