Журнал физической химии и биофизики
Открытый доступ

Абстрактный

Термодинамика адсорбции CO2 на полиэтилениминовом мезопористом кремнии и активированном угле

Аль-Марри М.Дж., Аль-Саад К.А., Саад М.А., Кортес DJ и Хадер М.М.*

Термодинамическое исследование энтальпий адсорбции CO2 было проведено на полиэтиленимине 10k/мезопористом кремнеземе (PEI-10k/MPS) и активированном угле (AC). Эти материалы были выбраны из-за их высокой сорбционной способности CO2 при температуре около 85°C для PEI и около 20°C для AC, поэтому они могут улавливать CO2 с высокой эффективностью в широком диапазоне температур. Абсолютное количество адсорбированного CO2 как функция равновесного давления при различных температурах было определено экспериментально и подогнано к изотермам обобщенных уравнений Ленгмюра и Тота для PEI и AC соответственно. Адсорбция CO2 на PEI благоприятствовала температуре, показывающей эндотермическую природу процесса. С другой стороны, адсорбция CO2 на AC была экзотермической. Изостерическая энтальпия адсорбции на PEI была примерно постоянной при загрузке CO2 при значении 93 кДж.моль-1, подтверждая ее химическую природу и соответствие модели Ленгмюра. Соответствующая изостерическая энтальпия AC находилась в диапазоне ~-25 кДж.моль-1 и непрерывно уменьшалась с загрузкой CO2, подтверждая физическую адсорбционную природу процесса, а также то, что взаимодействие CO2/CO2 внутри адсорбционного слоя было значительным.