通過去除痕量CO2的方式提純C2H2非常重要,但是困難在于其物理性質的類似。
有鑒于此,中國石油大學陳光進教授、彭云雷副教授、蘭州大學陳守順教授等報道修飾聚乙烯亞胺的商用樹脂吸附劑HP20(Diaion? HP-20 Resin),PEI@HP20能夠選擇性捕獲痕量CO2并且排斥C2H2。
本文要點:
(1)
PEI@HP20在100 kPa和298 K具有非常高的CO2吸附量,與現有的所有CO2吸附劑相比,達到創紀錄的CO2/C2H2吸附比例。根據理想吸附溶液理論(ideal adsorption solution theory),選擇性達到1.33×107。
中試量級的變壓變溫吸附(pressure-temperature swing adsorption)測試結果表明,2 kg PEI@HP20能夠從CO2/C2H2(1/99,v/v)得到>99.99 %純度的C2H2,每個循環的產量達到344.7 g。
通過多核固態NMR、FTIR、DFT理論計算,表明PEI@HP20具有雙重化學吸附/物理吸附機理。
(2)
這項工作展示了一種具有前景的開發綠色、價格便宜、高效、可靠性的CO2選擇性吸附劑。
參考文獻
Zou, JS., Wang, ZP., Andaloussi, Y.H. et al. Benchmarking selective capture of trace CO2 from C2H2 using an amine-functionalized adsorbent. Nat Commun 16, 2598 (2025).
DOI: 10.1038/s41467-025-57972-7
https://www.nature.com/articles/s41467-025-57972-7