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二氧化碳高效捕获和转化利用技术
Conversion and Utilization of CO2

纳米.催化.材料
Nano. Catal. Mater.

李伟教授课题组.南开大学
Research Group of Prof. Wei Li

二氧化碳高效捕获和转化利用技术

Conversion and Utilization of CO2

二氧化碳高效捕获和转化利用技术

二氧化碳捕获技术有化学吸收法、物理吸收法、物理吸附法等。二氧化碳转化利用技术有工业应用、食品行业、化工生产等。

二氧化碳捕获技术:
化学吸收法:利用化学试剂与二氧化碳之间化学反应的方式,把二氧化碳从烟气中分离出来。常用的化学吸收剂包括醇胺溶液,适用于二氧化碳浓度低的场合,如燃煤电厂。

物理吸收法:通过物理溶剂对二氧化碳的溶解度进行分离。例如使用聚乙二醇二甲醚或甲醇作为吸收剂,适合高二氧化碳分压的烟气。

物理吸附法:利用固体吸附剂对气体的吸附作用进行分离,如分子筛、活性炭、硅胶和活性氧化铝等。

膜分离法:根据不同气体在膜材料中的渗透速率差异实现分离。这种方法方便、高效,但在大规模工业应用中还存在技术难题。

新型捕获技术:如热-光-电多能捕集CO2、非水溶剂捕集等,旨在提高捕集效率,降低成本。

二氧化碳转化利用技术:
工业应用:在水处理、焊接、植物生长刺激、铸造和杀菌等多个领域,二氧化碳都发挥着重要作用。

食品行业:主要用于制作碳酸饮料、啤酒,以及作为食品加工和运输中的保护气体。

化工生产:二氧化碳可以作为原料生产尿素、二氧化硅、一氧化碳、碳酸钡、晶体碳酸钙等。

新材料制备:在环氧丙烷、甲醇、二氧化碳为原料下生产的碳酸二甲酯等,可用于锂电池电解液溶剂和其他碳酸酯的生产。另外,二氧化碳还可以用于生产聚醚酮、聚醚碳酸酯多元醇等产品。

规模化化工生产:煤化工行业中,二氧化碳可作为碳源补充,用于煤制烯烃、芳烃、乙二醇等。

其他化学合成应用:二氧化碳为原料合成乙醇、乙酸、MDI、丙烯酸酯、长链二元酸等,这些已经实现了工业化。

生物转化技术:利用自养微生物将二氧化碳转化为高价值的化学品,如醇类、有机酸、脂肪酸/脂质等。

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