जिओलाइट आणविक चलनी

जिओलाइट आणविक छलनी

जिओलाइट एक एलुमिनोसिलिकेट है जो SiO4 टेट्राहेड्रा की जगह AlO4 टेट्राहेड्रा से बना है, जिसके परिणामस्वरूप एक नकारात्मक चार्ज होता है जो पूरे ढांचे में छिद्रों और गुहाओं में स्थित विनिमेय धनायनों द्वारा संतुलित होता है। सामान्यतया, जिओलाइट्स द्वारा CO2 का ग्रहण जिओलाइट ढांचे, धनायनों और कार्यात्मक समूहों की संरचना और संरचना जैसे कारकों पर निर्भर करता है। CO2 पृथक्करण के लिए झरझरा सामग्रियों में, जिओलाइट्स ने अच्छी उपलब्धता, कम लागत, उच्च CO2 कैप्चर दर, तेज़ गतिकी और अच्छे रासायनिक और थर्मल स्थिरता जैसे अपने फायदों के कारण सोखना तकनीक में लोकप्रियता हासिल की है।

अनुप्रयोगों की विस्तृत श्रृंखला. उच्च जिओलाइट्स के CO2 सोखने और सोखने के प्रदर्शन के लिए ढाँचे की संरचना, धनायन, रासायनिक संशोधन और सामग्री संयोजन को समायोजित करना प्रभावी तरीके माना जाता है। 13X अनुकरण करने के लिए आणविक सिमुलेशन का उपयोग किया
जिओलाइट्स में विभिन्न Li+, K+ और Ca2+ सामग्री के साथ धनायन विनिमय। CO2 के लिए विभिन्न कटियन एक्सचेंज जिओलाइट्स के सोखने के प्रदर्शन का मूल्यांकन छिद्र मात्रा, सोखना इज़ोटेर्म, सोखना गर्मी और CO2/N2 चयनात्मकता के पहलुओं से किया गया था। यह पाया गया कि CO2 अणु में चौगुना क्षण होता है। , जिसका उपयोग ली+ जैसे छोटे धनायनित जिओलाइट्स के साथ किया जा सकता है, सिलिकॉन-टू-एल्यूमीनियम अनुपात भी CO2 की सोखने की चयनात्मकता पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है। कैलेजा एट अल. जिओलाइट Si/Al अनुपात को समायोजित करके जिओलाइट ध्रुवीयता और CO2 सोखना पर Si/Al अनुपात के प्रभाव का पता लगाया। यह पाया गया है कि जैसे-जैसे Si/Al अनुपात घटता है, CO2 के लिए अधिशोषक की चयनात्मकता बढ़ती है।

3डी प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करके एक पदानुक्रमित संरचना के साथ एक बाइंडर-मुक्त जिओलाइट सामग्री तैयार की गई थी, जिसमें उत्कृष्ट यांत्रिक स्थिरता और सामान्य तापमान और दबाव की स्थिति में 245.52 मिलीग्राम/जी की CO2 की सोखने की क्षमता दिखाई गई थी। 25 पर एक प्रकार की जिओलाइट सामग्री तैयार की गई थी। कॉपर-डोप्ड आरएचओ जिओलाइट की डिग्री पर 3.2 mmol/g की CO2 क्षमता है, जो इसे एक संभावित दबाव स्विंग सोखना कार्बन कैप्चर तकनीक बनाती है। रासायनिक संशोधन प्रभावी ढंग से CO2 के लिए जिओलाइट की सोखने की चयनात्मकता में सुधार करता है। मोनोएथेनॉलमाइन (एमईए) और एथिलीनडायमाइन (ईडी) को अमीनों की गिरावट की समस्या को दूर करने के लिए आयनिक बांड के माध्यम से जिओलाइट ढांचे में रासायनिक रूप से तय किया जाता है। तैयार अमीन@HY नमूने में उत्कृष्ट CO2 सोखना चयनात्मकता है, और 9 0 डिग्री के सोखने वाले तापमान और 150 डिग्री के सोखने वाले तापमान की स्थितियों के तहत उत्कृष्ट चक्र थर्मल स्थिरता है। मोनोएथेनॉलमाइन, टेट्राएथिलपेंटब्यूटाइलमाइन और मॉर्फोलिन जैसे अमीनों को NaY जिओलाइट पर लोड किया गया था। शोध के नतीजे बताते हैं कि सामान्य दबाव और 323 K तापमान पर, NaY जिओलाइट और CO2 की सतह पर अमीन समूहों के बीच बातचीत इसके सोखने का मुख्य तंत्र है। सक्रिय कार्बन की तुलना में, जिओलाइट में कम CO2 आंशिक दबाव (15% CO2, 85% N2) के साथ ग्रिप गैस में बेहतर कैप्चर क्षमता और उच्च CO2/N2 चयनात्मकता होती है। हालाँकि, उच्च तापमान की स्थिति में सोखने की क्षमता में उल्लेखनीय कमी की समस्या भी है, और CO2 सोखने की क्षमता 200 डिग्री से ऊपर नगण्य है। जिओलाइट्स की सोखने की क्षमता, सोखने की गतिकी और यांत्रिक स्थिरता के बीच व्यापार-बंद उनके औद्योगिक अनुप्रयोगों में एक बड़ी चुनौती बनी हुई है। Z पायलट रन परीक्षण 5A जिओलाइट और 13X जिओलाइट से भरी एकल-चरण VPSA इकाई पर आयोजित किए गए थे। 15.0% की CO2 सांद्रता के साथ निरार्द्रित ग्रिप गैस को पकड़ने के लिए, 5ए जिओलाइट 71% से 81% की संवर्धन सांद्रता तक पहुँच सकता है, और पुनर्प्राप्ति दर {{35 }}% से 91% है; हालाँकि 13X जिओलाइट में बेहतर CO2 सोखने की क्षमता है, लेकिन पायलट ऑपरेशन परीक्षणों में इसने 5A जिओलाइट के समान प्रदर्शन दिखाया, जिसमें 73% से 82% की संवर्धन सांद्रता और 85% से 95% की पुनर्प्राप्ति दर थी। मुख्य कारण यह है कि 13X की मजबूत ध्रुवता विशोषण को अधिक महंगा बना देती है। इसलिए, अनुप्रयोग में, जिओलाइट का चयन वास्तविक फ़ीड गैस स्थितियों और जिओलाइट के सोखने और सोखने की गतिज विशेषताओं पर आधारित होना चाहिए।