通过工业可行的活化过程从棉秆作物残留物制备多孔碳以实现烟气中的CO2捕集

为了从烟气中捕集CO2，采用热化学方法从丰富可得的非饲料作物残留物——棉秆中提取了多孔碳。前驱体与化学活化剂（NaOH和K2SO4）的新组合按比例混合处理，并通过一步活化转化为多孔碳。使用这种组合替代传统的KOH活化来生产多孔碳，为工业提供了吸引人的机会，因为生产成本大幅下降。对所获得的碳进行了广泛的表征，包括XRD、XPS、拉曼光谱、SEM和TEM。77 K下的氮气吸附—脱附等温线分析显示，BET比表面积为1797 m²/g，在273、298和313 K下的CO2吸附能力分别为4.77、2.49和1.71 mmol/g。此外，使用烟气（11 ± 0.2% CO2和89 ± 0.2% N2）研究了在不同流速和温度下固定床柱中CO2吸附的突破曲线，以分析多孔吸附剂在动态条件下的平衡CO2容量。作为概念验证，将多孔碳装入柱式 cartridge 中，研究了从小规模柴油锅炉排放的烟气中CO2的吸附。这证明了碳 cartridge 可以高效且实际地从烟气中去除CO2，特别是在小规模工业应用中。