近日，环境科学与工程学院大气污染控制团队周小斌博士在两相胺捕集二氧化碳方面取得新进展，相关成果以“Novel Nonaqueous Liquid–Liquid Biphasic Solvent for Energy-Efficient Carbon Dioxide Capture with Low Corrosivity”为题在线发表于环境领域Top期刊Environmental Science & Technology（IF=7.864）。这是我校首次以桂林理工大学作为第一单位在该期刊发表论文。
当今，全球气候变化的影响已在世界各地显现，且大量人为温室气体，尤其是CO2的排放正在加剧这一威胁。碳捕集、利用与存储（CCUS）技术是控制CO2排放的有效手段，该技术的关键在于将CO2从烟气中分离出来。针对烟气排放量大且CO2分压低的特点，利用化学吸收法进行CO2捕集相对高效。两相胺是近年来开发的一类新型CO2吸收剂，该类吸收剂的特点在于吸收CO2后发生液-液相变，CO2主要富集在其中一相，因此只需将CO2富相用于解吸，即可大幅降低吸收剂的再生能耗。但目前大部分报道的两相胺为水系吸收剂，仍面临较高的再生能耗和设备腐蚀性问题。鉴于此，论文作者团队以羟乙基乙二胺为吸收促进剂、二甲基亚砜为有机稀释剂、五甲基二乙烯三胺为相变促进剂，开发了一种新型非水液-液相变吸收剂用于CO2捕集。研究发现，新型相变吸收剂的CO2吸收负荷高达1.75 mol CO2/mol胺，且富相体积仅占溶液总体积49.6%。热力学研究表明，该新型相变吸收剂的再生能耗仅为1.66 GJ/ton CO2，比传统乙醇胺水溶液降低53.8%。此外，电化学腐蚀测试表明，新型吸收剂吸收CO2后对碳钢几乎没有腐蚀性。
该研究工作得到了国家自然科学基金（51966002，22006027）、广西自然科学基金（2020GXNSFAA159144）、桂林理工大学科研启动基金。（GUTQDJJ2019123）和广西科技计划项目（GuiKe AD18126018）的资助。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.est.0c05774。
新型非水液-液相变吸收剂吸收CO2相变示意图及再生能耗和碳钢腐蚀速率
