含亚磷酸酯的吸附剂、包括含亚磷酸酯的吸附剂的系统以及使用含亚磷酸酯的吸附剂的方法与流程

专利2026-08-22  17



背景技术:

1、温室气体将热量滞留在大气中,而二氧化碳(co2)是主要的温室气体之一。co2是通过交通、电力、工业和农业等与人类有关的活动排放的。特别地,co2排放是由燃烧化石燃料、固体废物和树木以及通过制造水泥和其他材料引起的。减少大气中co2含量的一种方法是使用对co2有亲和力的材料捕获co2。需要能够有效捕获co2的材料。


技术实现思路

1、本公开提供了含亚磷酸酯的吸附剂(本文也称为“吸附剂”或“多种吸附剂”)、接触器、使用吸附剂和接触器捕获co2的方法、包括吸附剂的结构体和使用吸附剂或接触器捕获co2的系统和设备。

2、本公开提供了一种具有亲co2相和载体的吸附剂,其中亲co2相包括co2结合分子部分和含亚磷酸酯的分子,并且其中co2结合分子包括co2结合部分。本公开提供了一种包括结构体和如上述和本文所述的结构体吸附剂的接触器。

3、本公开提供了一种用于从气体中捕获co2的系统,任选地,该气体为环境空气,该系统包括:第一设备,被配置为将气体引入上述和本文所述的吸附剂或接触器以将co2与吸附剂结合;第二设备,被配置为将含有结合co2的吸附剂加热至至少第一温度以释放co2;和第三设备,被配置为收集释放的co2。

4、本公开提供了一种用于从气体中捕获co2的方法,任选地,气体是环境空气,该方法包括:将环境空气引入上述或本文所述的吸附剂或接触器,以将co2与吸附剂结合;将吸附剂加热至至少第一温度以可控地释放co2;和在co2收集设备中收集co2。本公开提供了一种用于实施上述和本文所述的方法的系统。



技术特征:

1.一种吸附剂,包括:

2.根据权利要求1所述的吸附剂,其中所述亲co2相为胺。

3.根据权利要求2所述的吸附剂,其中所述胺为胺聚合物。

4.根据权利要求3所述的吸附剂,其中所述胺聚合物可以为支化的、超支化的、树枝状的或线性的。

5.根据权利要求3所述的吸附剂,其中所述胺聚合物为以下物质中的一种:聚乙烯亚胺、聚丙烯亚胺、聚烯丙胺、聚乙烯胺、聚缩水甘油胺、或用胺或其他胺聚合物功能化的聚苯乙烯-二乙烯基苯聚合物。

6.根据权利要求1所述的吸附剂,其中所述含亚磷酸酯的分子为取代的亚磷酸酯,任选地其中所述取代的亚磷酸酯为取代的亚磷酸芳酯或取代的亚磷酸苯酯。

7.根据权利要求1所述的吸附剂,其中所述含亚磷酸酯的分子选自:亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸二苯酯、三硫代亚磷酸三(十二烷基)酯、亚磷酸三壬基苯基酯和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物。

8.根据权利要求2所述的吸附剂,其中所述胺被物理浸渍到载体的孔隙中。

9.根据权利要求2所述的吸附剂,其中所述胺被物理浸渍到载体的表面。

10.根据权利要求2所述的吸附剂,其中所述胺共价键合至载体的表面。

11.根据权利要求1所述的吸附剂,其中所述载体为陶瓷、金属、金属氧化物、塑料、纤维素、碳、沸石、金属有机骨架(mof)、多孔有机骨架(pof)、共价有机骨架(cof)、固有微孔聚合物(pim)、聚合物、纤维状纤维素、玻璃纤维或氮化硼纤维。

12.一种接触器,包括结构体和权利要求1至11中任一项所述的结构体吸附剂。

13.根据权利要求12所述的接触器,其中所述结构体选自蜂窝、层压板、泡沫、纤维、最小表面固体、粉盘、颗粒结构体或其组合。

14.一种用于从气体中捕获co2的系统,任选地所述气体为环境空气,所述系统包括:

15.根据权利要求14所述的系统,其中所述吸附剂在加热后再产生,使其能够从气体中吸收co2。

16.根据权利要求14所述的系统,其中所述吸附剂为以下形式:蜂窝、层压板、纤维、泡沫、颗粒、粉盘或其组合。

17.根据权利要求16所述的系统,其中所述蜂窝的开放面积为0.3至0.95。

18.根据权利要求14所述的系统,其中所述气体以0.25m/s至10m/s的速度接近蜂窝。

19.根据权利要求14所述的系统,其中所述系统被配置为进行操作以从环境空气中去除co2,其中所述环境空气具有低浓度的co2。

20.一种用于从气体中捕获co2的方法,任选地所述气体为环境空气,所述方法包括:

21.根据权利要求20所述的方法,其中加热所述吸附剂再产生了吸附剂,使其能够从环境空气中吸收co2。

22.根据权利要求20所述的方法,其中所述吸附剂通过与蒸汽接触而被加热。

23.根据权利要求20所述的方法,其中所述方法被配置为进行操作以从环境空气中去除co2,其中所述环境空气具有低浓度的co2。

24.根据权利要求20所述的方法,其中所述吸附剂为以下形式:蜂窝、层压板、纤维、泡沫、颗粒、粉盘或其组合。

25.一种用于实施权利要求21至24中任一项所述方法的系统。


技术总结
本公开提供了吸附剂、使用吸附剂和接触器捕获CO<subgt;2</subgt;的方法、包括吸附剂的结构体和使用吸附剂捕获CO<subgt;2</subgt;的系统和设备。本公开的方法、系统、接触器和吸附剂具有优势,因为它们非常耐用,而且降低了捕获CO<subgt;2</subgt;的成本、特别是从环境空气中捕获CO<subgt;2</subgt;的成本。本公开提供了一种具有载体和亲CO<subgt;2</subgt;相的吸附剂,该亲CO<subgt;2</subgt;相包括含亚磷酸酯的分子,从而产生有效捕获CO<subgt;2</subgt;的吸附剂。

技术研发人员:克里斯蒂娜·戈鲁布,克里斯托弗·W·琼斯,迈尔斯·萨克瓦·诺瓦克,埃里克·平
受保护的技术使用者:全球温控营运有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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