甘油酸胆碱浸渍的ZIF-8复合材料在增强二氧化碳捕获方面的应用

《ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING》：Composites of Choline Glycinate-Impregnated ZIF-8 for Enhanced CO2 Capture

本研究探究了ZIF-8负载不同浓度[Chl][Gly]离子液体复合材料的CO2吸附性能，发现4%和12%负载量分别 在1 bar和20 bar下吸附量优于纯ZIF-8，且结构稳定，为高效可持续的碳捕获提供新方案。

　　

摘要

大气中二氧化碳（CO₂）浓度的不断增加仍然是气候变化的重要驱动力，这凸显了开发创新和可持续碳捕获技术的必要性。本研究探讨了用胆碱甘氨酸（[Chl][Gly]）浸渍的复合材料在ZIF-8载体上的CO₂吸附性能，重点研究了低离子液体（IL）负载量（4 wt.%、8 wt.% 和 12 wt.%）对吸附效率的影响。使用生物相容性和可生物降解的[Chl][Gly]旨在平衡物理吸附和化学吸附机制。通过单组分CO₂吸附等温线、氮气吸附实验以及扫描电子显微镜（SEM）分析了这些复合材料在广泛压力范围内的气体吸附行为。实验结果表明，在1巴压力下，4 wt.%的复合材料吸附的CO₂量为26.34 mmol/g，超过了原始ZIF-8的23.59 mmol/g吸附量，同时保持了结构稳定性。在更高压力（20巴）下，12 wt.%的复合材料吸附的CO₂量为434.91 mmol/g，而原始ZIF-8的吸附量为367.67 mmol/g。这些结果展示了这些复合材料在高效捕获CO₂方面的潜力，并为推进碳减排策略提供了有前景的方法。