ADSORPTION OF CO₂ON MICRO AND MESOPOROUS MOLECULAR SIEVES

Abstract

ADSORPTION OF CO 2 ON MICRO AND MESOPOROUS MOLECULAR SIEVES. Microporous molecular sieves of type Y, Beta, ZSM-5, ZSM-12 and ZSM-35, and mesoporous molecular sieves of type MCM-41 and MCM-48, and these sieves modified with triethanolamine and ethylenediamine were obtained and characterized by XRD, FTIR, TGA and nitrogen adsorption. The adsorption tests were performed by the gravimetric method under a stream of CO 2 at ambient temperature and pressure. The adsorbents studied showed maximum adsorption capacity of carbon dioxide in the range of 13.1 to 85.5 mg of CO 2 per gram of adsorbent.Keywords: molecular sieve; adsorption; carbon dioxide. INTRODUÇÃOOs seres humanos sempre influenciaram o meio ambiente. Contudo, foi somente após o início da revolução industrial, concomitante ao crescimento populacional, que os impactos das atividades humanas se intensificaram com maior relevância.1 Em especial, ações antrópicas que produzem gases agentes do efeito estufa, a exemplo das acentuadas emissões de dióxido de carbono derivadas da queima de combustíveis fósseis, que modificam a composição atmosférica e o equilíbrio dinâmico existente entre este componente e a biosfera. 2Pesquisas têm demonstrado que o teor de CO 2 pode dobrar ainda neste século acarretando drásticas mudanças climáticas.2-4 O desafio atual é promover a mitigação dos impactos ambientais relacionados principalmente à produção de dióxido de carbono, já que este é considerado o maior contribuidor antropogênico para intensificação do aquecimento global. [3][4][5] Cerca de 70% de todas as emissões de CO 2 e 60% de todas as emissões de gases de efeito estufa estão relacionados com o uso e produção de diferentes formas de energia.2-6 A busca por fontes energéticas que minimizem essas emissões é de grande importância, como também o uso de ações complementares como processos para captura de gases causadores do efeito estufa das principais fontes emissoras.Dentre várias atividades que contribuem para liberação de CO 2 para o meio ambiente estão a queima de combustíveis fósseis, como o carvão, o gás natural ou petróleo, e processos industriais, tais como usinas de energia, de refino de petróleo e de produção de cimento, ferro e aço. 3,5,6 Neste cenário, o combate às emissões de CO 2 proveniente de atividades do setor energético, como o tratamento de correntes gasosas, têm se intensificado nos últimos anos. Dentre os processos disponíveis para captura de CO 2 , destaca-se a absorção química com aminas líquidas, 3-5 a qual apresenta algumas desvantagens por ser dispendiosa e gerar rejeitos na sua recuperação. O uso da adsorção gás-sólido seletiva de CO 2 tem muitas vantagens sobre a absorção com aminas líquidas, tais como fácil manipulação sem riscos ao ambiente e recuperação do material adsorvente, podendo-se utilizar plantas industriais mais otimizadas. 3,7-10A busca por adsorventes que sejam competitivos para captura de CO 2 tem levado vários grupos de pesquisa a projetar materiais dos mais variados tipos, tanto para aplicações em que ocorre o fenômeno de adsorção...

Comparative study using different external sources of aluminum on the zeolites synthesis from rice husk ash

“…The synthesized zeolites can be used for the adsorption of carbon dioxide (CO 2 ) to mitigate the environmental impacts caused by greenhouse gas emissions [20][21][22][23][24]. The wide application of zeolites for CO 2 adsorption is enabled due to larger pore cavities compared to the molecular diameter of carbon dioxide [25][26][27][28][29]. The aim of the present work is to compare and diagnose the additions of an external source of aluminium (ESA) for synthesis of zeolite from RHA.…”

The Efficiency of Bimodal Silica as a Carbon Dioxide Adsorbent for Natural Gas Treatment

“…After that study, a wide variety of solids, especially mesoporous silicas, were used for the capture and separation of CO 2 [12][13][14][15][16][17] and synthesized by the hydrothermal method [18,19]. For adsorption tests, the gravimetric method has been widely used in the literature and consists of measuring the adsorbent mass as the adsorption phenomenon occurs [20][21][22][23][24].Therefore, this research has aimed to synthesize a CO 2 adsorbent material from bimodal silica via the hydrothermal method to obtain an adsorbent silica with an ordered structure of the meso-macroporous type. After synthesis, this material was characterized to present the textural properties of the bimodal silica.…”

Thermodynamics of CO2 adsorption on mesoporous materials impregnated with nickel

“…Some pure and modified mesoporous materials with amines have been evaluated for CO 2 adsorption [8]. These materials exhibit textural properties, thermal, hydrothermal and mechanical stability suitable for various applications.…”