摘要:
随着能源生产转向煤电厂,全球二氧化碳(CO2)排放量预计将大幅增加。需要对二氧化碳进行捕集和封存,以减轻对环境的影响。目前用于此目的的溶剂是高能耗的水胺。在此,我们介绍了 10 种名为烷醇胍和烷醇酰胺的先进溶剂,它们可能是高效节能的二氧化碳捕集溶剂。这些溶剂是用市场上可买到的材料通过 1-3 个步骤合成的。其中一种由 1,8-二氮杂双环[5.4.0]-十一碳-7-烯(DBU)基核衍生的烷醇脒具有低蒸汽压和高粘度,因此在标准温度和压力(STP)下的二氧化碳吸收能力较低。三种由咪唑啉基衍生的烷醇酰胺不具粘性,但在标准温度和压力下不结合二氧化碳,不过,在温和的压力下,它们能有效捕获 7-10 wt%的二氧化碳,因此适用于高压二氧化碳捕获。六种新型烷醇胍分子具有低蒸气压和低粘度(<10 cP),可在 STP 时吸收大量二氧化碳。这些化合物通过醇分子与二氧化碳发生化学结合,形成齐聚物胍和脒烷基碳酸酯离子液体。通过将烷基碳酸酯加热到 75 °C,可对这些材料进行热再生。在 STP 条件下,使用其中几种化合物可实现高达 12 wt% 的二氧化碳结合能力。通过这项研究,我们发现烷醇胍的粘度低、不易挥发、在 STP 条件下具有较高的二氧化碳吸收能力,并且耐水;因此我们选择了一种化合物进行物理性质测试。