Abstract: Антропогенные выбросы CO2 вносят существенный вклад в изменение климата Земли, вызывая глобальное потепление. Для сокращения выбросов диоксида углерода активно разрабатываются технологии его улавливания, хранения и переработки. Разработка технологии выделения СО2 из воздушных сред также актуальна для повышения эффективности систем жизнеобеспечения (космических станций, подводных лодок, бункеров, скафандров и др.). В качестве перспективных материалов для выделения СО2 из газовых смесей рассматриваются композитные поглотители на основе карбоната калия. Поглощение СО2 происходит по реакции: K2CO3 + CO2 + H2O = 2KHCO3. Целью данной работы был синтез композитного регенерируемого сорбента на основе карбоната калия и углеродных нанотрубок, обладающего высокой и стабильной сорбционной динамической емкостью по диоксиду углерода. В ходе синтеза на первом этапе углеродные нанотрубки смешивали с водным раствором полиэтиленоксида и экструдировали с использованием плунжерного экструдерa. После сушки на воздухе полученные гранулы были пропитаны раствором карбоната калия, высушены в сушильном шкафу и прокалены в атмосфере аргона. Полученные образцы сорбентов были охарактеризованы с помощью физико-химических методов (РФЛС, ПЭМ, РФА, низкотемпературная адсорбция азота), сорбционные свойства сорбентов были изучены в проточной сорбционной установке с ИК детектором концентрации СО2. Сорбционные свойства образца измеряли при комнатной температуре и концентрации CO2 на входе в реактор – 4 об. %. В работе было исследовано влияние содержания карбоната калия и воды на сорбционную ёмкость сорбента, показано, что сорбент с содержанием K2CO3 71 мас. % имел перспективно высокую и стабильную сорбционную динамическую емкость по CO2 (16,5 мас. %) в последовательных циклах сорбции/регенерации. Полученные результаты закладывает основу для проведения дальнейших исследований в направлении разработки и практического применения регенерируемых сорбентов в системах очистки газов от диоксида углерода.

Cite: Деревщиков В.С. , Шевцов Т.В. , Аллерборн И.Ф. , Кузнецов В.Л. , Мосеенков С.И.
Регенерируемые поглотители CO2 на основе карбоната калия и углеродных нанотрубок
IX Всероссийская научная конференция (с международным участием) «Актуальные проблемы теории и практики гетерогенных катализаторов и адсорбентов» 01-03 июл. 2025