商业型铝土矿及其衍生沸石在丙烷/丙烯分离及二氧化碳捕获中的应用评估

《Surfaces and Interfaces》：Evaluation of commercial halloysite and halloysite-derived zeolite in propane/propylene separation and CO 2 capture

本研究评估了商业蛭石及其衍生沸石在丙烷/丙烯分离及二氧化碳捕获中的应用。通过逆气相色谱法（IGC-ID）和二氧化碳等温线测试，发现两者均能有效分离丙烷/丙烯，且沸石因微孔结构和表面化学特性表现出更高的二氧化碳吸附能力。材料经XRD、SEM等表征证实其结构稳定性。

　　这项研究探讨了商用高岭石及其衍生的沸石材料在分离丙烷/丙烯混合物以及捕获二氧化碳方面的潜力。通过逆向气相色谱法在无限稀释条件下（IGC-ID）对这两种材料进行了评估，分析了它们在吸附和分离过程中的表现。研究结果表明，这些材料能够有效地分离丙烷和丙烯，并展现出良好的分离效果。此外，二氧化碳吸附等温线显示，沸石材料在特定条件下具有更高的吸附能力，可能与其微孔结构和表面化学特性有关。通过多种表征手段，如X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、二氧化碳吸附-脱附等温线、X射线光电子能谱和红外光谱，研究人员对材料的结构和性质进行了全面分析。这些方法不仅帮助确认了材料的组成和结构，还揭示了其在吸附和分离过程中的行为特征。研究发现，商用高岭石和通过热处理和水热法合成的沸石材料在分离丙烷和丙烯方面表现出相似的洗脱顺序，且具有较高的分离分辨率。这表明，高岭石及其衍生材料在工业分离过程中具有广阔的应用前景。此外，由于二氧化碳主要通过物理吸附方式被固态吸附剂捕获，因此这些材料在吸附和脱附过程中所需的能量较低，具备较高的经济性和环境友好性。研究还指出，尽管高岭石和沸石在结构和化学组成上存在差异，但它们在吸附性能方面均表现出优异的特性，为未来在环保和工业应用中的进一步研究提供了理论依据和实验支持。通过本研究，不仅验证了高岭石及其衍生材料在气体分离和捕获中的有效性，还为开发新型吸附材料提供了重要的参考。研究团队通过系统的方法对材料的性能进行了深入分析，展示了其在实际应用中的可行性。这些发现对于推动可持续发展和减少碳排放具有重要意义，同时也为相关领域的研究人员提供了新的思路和方向。