基于多孔的二维选择性膜可以提高能源效率并降低碳捕获成本,然而,具有高渗透性和选择性的CO2竞争性吸附仍极具挑战性。近日,洛桑联邦理工学院Kumar Varoon Agrawal将孔边缘具有吡啶氮的石墨烯膜用于高性能CO2捕获。
本文要点:
1) 在室温下将氨暴露于氧化单层石墨烯可实现在孔边缘结合吡啶氮,这导致CO2与孔的高度竞争吸附。此外,作者在含有20 vol%CO2的气流中实现了53的CO2/N2分离因子和10420的CO2渗透率。
2) 对于稀释(~1 vol%)的CO2气流,作者获得了1000以上的分离因子,使该膜可以从不同的点排放源捕获碳。由于其均匀且可扩展的化学性质,作者实现了厘米级高性能膜。。
Kuang-Jung Hsu et.al Graphene membranes with pyridinic nitrogen at pore edges for high-performance CO2 capture Nature Energy 2024
DOI: 10.1038/s41560-024-01556-0
https://doi.org/10.1038/s41560-024-01556-0