জিওলাইট আণবিক চালনি

জিওলাইট আণবিক চালনী

জিওলাইট হল একটি অ্যালুমিনোসিলিকেট যা SiO4 টেট্রাহেড্রার প্রতিস্থাপন করে AlO4 টেট্রাহেড্রা দ্বারা গঠিত, যার ফলে একটি ঋণাত্মক চার্জ তৈরি হয় যা পুরো কাঠামো জুড়ে ছিদ্র এবং গহ্বরে অবস্থিত বিনিময়যোগ্য ক্যাটেশন দ্বারা ভারসাম্যপূর্ণ। সাধারণভাবে বলতে গেলে, জিওলাইট দ্বারা CO2 ক্যাপচার নির্ভর করে জিওলাইট ফ্রেমওয়ার্ক, ক্যাটেশন এবং কার্যকরী গোষ্ঠীর গঠন এবং গঠনের মতো কারণের উপর। CO2 পৃথকীকরণের জন্য ছিদ্রযুক্ত উপাদানগুলির মধ্যে, জিওলাইটগুলি তাদের সুবিধার কারণে শোষণ প্রযুক্তিতে জনপ্রিয়তা অর্জন করেছে যেমন ভাল প্রাপ্যতা, কম খরচ, উচ্চ CO2 ক্যাপচার রেট, দ্রুত গতিবিদ্যা, এবং ভাল রাসায়নিক এবং তাপীয় স্থিতিশীলতা।

অ্যাপ্লিকেশন বিস্তৃত পরিসীমা. কাঠামোর কাঠামো সামঞ্জস্য করা, ক্যাটেশন, রাসায়নিক পরিবর্তন এবং উপাদান কম্পাউন্ডিংকে উচ্চ জিওলাইটের CO2 শোষণ এবং শোষণ কর্মক্ষমতার জন্য কার্যকর পদ্ধতি হিসাবে বিবেচনা করা হয়। 13X অনুকরণ করতে আণবিক সিমুলেশন ব্যবহার করা হয়েছে
জিওলাইটে বিভিন্ন Li+, K+ এবং Ca2+ বিষয়বস্তুর সাথে ক্যাটেশন বিনিময়। CO2 এর জন্য বিভিন্ন ক্যাটেশন এক্সচেঞ্জ জিওলাইটের শোষণ কর্মক্ষমতা ছিদ্রের পরিমাণ, শোষণ আইসোথার্ম, শোষণ তাপ এবং CO2/N2 নির্বাচনের দিক থেকে মূল্যায়ন করা হয়েছিল। এটি পাওয়া গেছে যে CO2 অণুর একটি চতুর্ভুজ মুহূর্ত রয়েছে। , যা Li+ এর মতো ছোট ক্যাটানিক জিওলাইটের সাথে ব্যবহার করা যেতে পারে, সিলিকন-থেকে-অ্যালুমিনিয়াম অনুপাতও CO2-এর শোষণ নির্বাচনের উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। ক্যালেজা এট আল। জিওলাইট সি/আল অনুপাত সামঞ্জস্য করে জিওলাইট পোলারিটি এবং CO2 শোষণের উপর Si/Al অনুপাতের প্রভাব অন্বেষণ করেছে। এটি পাওয়া যায় যে Si/Al অনুপাত কমে যাওয়ার সাথে সাথে CO2-এর জন্য শোষণকারীর নির্বাচনীতা বৃদ্ধি পায়।

3D প্রিন্টিং প্রযুক্তি ব্যবহার করে একটি বাইন্ডার-মুক্ত জিওলাইট উপাদান একটি শ্রেণীবদ্ধ কাঠামোর সাথে প্রস্তুত করা হয়েছিল, যা চমৎকার যান্ত্রিক স্থিতিশীলতা এবং স্বাভাবিক তাপমাত্রা এবং চাপের পরিস্থিতিতে 245.52 mg/g এর CO2 এর শোষণ ক্ষমতা দেখায়। 25 এ এক ধরনের জিওলাইট উপাদান প্রস্তুত করা হয়েছিল তামা-ডোপড RHO জিওলাইটের একটি CO2 ধারণক্ষমতা 3.2 mmol/g ডিগ্রীতে, এটি একটি সম্ভাব্য চাপ সুইং শোষণ কার্বন ক্যাপচার প্রযুক্তি তৈরি করে। রাসায়নিক পরিবর্তন কার্যকরভাবে CO2 এর জন্য জিওলাইটের শোষণ নির্বাচনকে উন্নত করে। Monoethanolamine (MEA) এবং ethylenediamine (ED) রাসায়নিকভাবে অ্যামাইনগুলির অবক্ষয় সমস্যা কাটিয়ে উঠতে আয়নিক বন্ধনের মাধ্যমে জিওলাইট কাঠামোতে স্থির করা হয়। প্রস্তুতকৃত amine@HY নমুনাটিতে চমৎকার CO2 শোষণ নির্বাচনযোগ্যতা রয়েছে, এবং 90 ডিগ্রী শোষণ তাপমাত্রা এবং 150 ডিগ্রী ডিসোর্পশন তাপমাত্রার শর্তে চমৎকার চক্র তাপীয় স্থিতিশীলতা রয়েছে। Monoethanolamine, tetraethylpentbutylamine, এবং morpholine-এর মতো অ্যামাইন NaY জিওলাইটে লোড করা হয়েছিল। গবেষণার ফলাফলগুলি দেখায় যে স্বাভাবিক চাপ এবং 323 কে তাপমাত্রায়, NaY জিওলাইট এবং CO2 এর পৃষ্ঠে অ্যামাইন গ্রুপগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়াই এর শোষণের প্রধান প্রক্রিয়া। সক্রিয় কার্বনের সাথে তুলনা করে, জিওলাইটের কম CO2 আংশিক চাপ (15% CO2, 85% N2) সহ ফ্লু গ্যাসে ভাল ক্যাপচার ক্ষমতা এবং উচ্চতর CO2/N2 নির্বাচনীতা রয়েছে। যাইহোক, উচ্চ তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে শোষণ ক্ষমতার উল্লেখযোগ্য হ্রাসের সমস্যাও রয়েছে এবং CO2 শোষণ ক্ষমতা 200 ডিগ্রির উপরে নগণ্য। শোষণ ক্ষমতা, শোষণ গতিবিদ্যা এবং জিওলাইটের যান্ত্রিক স্থিতিশীলতার মধ্যে বাণিজ্য বন্ধ তাদের শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে একটি বড় চ্যালেঞ্জ রয়ে গেছে। Z পাইলট চালানোর পরীক্ষাগুলি 5A জিওলাইট এবং 13X জিওলাইট সহ একটি একক-পর্যায়ের VPSA ইউনিটে পরিচালিত হয়েছিল। 15.0% এর CO2 ঘনত্বের সাথে ডিহিউমিডিফাইড ফ্লু গ্যাস ক্যাপচারের জন্য, 5A জিওলাইট 71% থেকে 81% এর একটি সমৃদ্ধকরণ ঘনত্বে পৌঁছাতে পারে এবং পুনরুদ্ধারের হার হল 86% থেকে 91%; যদিও 13X জিওলাইটের ভাল CO2 শোষণ ক্ষমতা রয়েছে, কিন্তু পাইলট অপারেশন পরীক্ষায় 5A জিওলাইটের অনুরূপ কর্মক্ষমতা দেখিয়েছে, যার সমৃদ্ধকরণ ঘনত্ব 73% থেকে 82% এবং পুনরুদ্ধারের হার 85% থেকে 95%। প্রধান কারণ হল 13X এর শক্তিশালী পোলারিটি ডিসোর্পশনকে আরও ব্যয়বহুল করে তোলে। অতএব, প্রয়োগে, জিওলাইটের নির্বাচন প্রকৃত ফিড গ্যাসের অবস্থা এবং জিওলাইটের শোষণ এবং শোষণ গতিগত বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে হওয়া দরকার।