Carbon dioxide (CO2) emissions from human-made activities, is one of the most important problems on the planet nowadays. Its contribution is great, both to global warming and to the imminent climate change as part of greenhouse gases.
Managing of this so important gas, has a large economic and environmental impact. CO2 capture and storage is an important scientific and political interest. Today, the main carbon capture technologies (CO2) concern the use of amines that are costly enough both energy and economically. The use of new technologies such as those of the MOFs (Metal Organic Frameworks) and the ionic liquids have shown encouraging results and considered as future substitutes for amines.
Ionic liquids (ILs) are salts that melt at temperatures below 100 °C and consist of organic cations and organic / inorganic anions. They present a range of properties that make them very good solvents for various processes such as CO2 capture.
This paper aims to investigate the use of dicationic ionic liquids as potential CO2 capture systems. For this reason, dicationic ionic liquids (DILs) based on imidazolium (Im+) were synthesized and studied, with general chemical formulas:
• CnH2n(MIm)2Br2 , where n = 1 - 12 και
• CH2(EIm)2Br2.
The ionic liquids were deposited on porous alumina particles (Al2O3) and studied for their adsorption and desorption capability of CO2 / He gas mixture by the Temperature Programmed Desorption method (TPD).
Experimental results show that dicationic ionic liquids have very good adsorption capability for CO2, while the system with the best behavior was Bis(MIm)C2H4Br2.
(EL)
Οι εκπομπές του διοξειδίου του άνθρακα (CO2) από ανθρωπογενείς δραστηριότητες είναι ίσως σήμερα από τα πιο σημαντικά προβλήματα του πλανήτη. Η συμβολή του, τόσο στην αύξηση της θερμοκρασίας του πλανήτη όσο και της επικείμενης κλιματικής αλλαγής, ως μέρος των αερίων του θερμοκηπίου είναι μεγάλη.
Η διαχείριση αυτού του τόσο σημαντικού αερίου έχει μεγάλο οικονομικό και περιβαλλοντικό αντίκτυπο. Η δέσμευσή του καθώς και η αποθήκευσή του αποτελεί ένα κρίσιμο θέμα τόσο σε επιστημονικό όσο και πολιτικό επίπεδο. Σήμερα, οι κύριες τεχνολογίες δέσμευσης διοξειδίου του άνθρακα (CO2) αφορούν την χρήση αμινών οι οποίες είναι αρκετά κοστοβόρες τόσο ενεργειακά όσο και οικονομικά. Η χρήση νέων τεχνολογιών όπως αυτές των MOFs (Metal Organic Frameworks) και των ιοντικών υγρών έχουν δείξει μέχρι σήμερα πολύ ενθαρρυντικά αποτελέσματα και θεωρούνται ως οι μελλοντικοί αντικαταστάτες των αμινών.
Τα ιοντικά υγρά (ILs) είναι άλατα που τήκονται σε θερμοκρασίες μικρότερες των 100°C και αποτελούνται από οργανικά κατιόντα και οργανικά / ανόργανα ανιόντα. Παρουσιάζουν μια σειρά από ιδιότητες, οι οποίες τα καθιστούν ως πολύ καλούς διαλύτες για διάφορες διεργασίες όπως αυτή της δέσμευσης του CO2.
Η παρούσα εργασία, έχει ως στόχο τη διερεύνηση της χρήσης των δικατιονικών ιοντικών υγρών ως πιθανά συστήματα δέσμεσης CO2. Για τον λόγο αυτό, συντέθηκαν και μελετήθηκαν δικατιονικά ιοντικά υγρά (DILs) με βάση το ιμιδαζόλιο (Im+), με γενικούς χημικούς τύπους:
• CnH2n(MIm)2Br2 , όπου n = 1 - 12 και
• CH2(EIm)2Br2.
Τα ιοντικά υγρά υποστηρίχθηκαν σε πορώδη αλούμινα (Αl2Ο3) και με την μέθοδο της θερμοπρογραμματισμένης εκρόφησης (TPD) μελετήθηκε η ρόφηση / εκρόφηση αερίου μείγματος CO2/Ηe.
Από τα πειραματικά αποτελέσματα προέκυψε ότι τα δικατιονικά ιοντικά υγρά, ροφούν ικανοποιητικά το CO2 ενώ το σύστημα με την καλύτερη συμπεριφορά ήταν το Bis(MIm)C2H4Br2.
(EL)
University of Patras
