课题组博士生丽莎的论文在《Solvent-freeporous liquids for CO2capture based on silica nanoparticles with different corestructures》于2022年2月发表在Colloidsand Surfaces A- Physicochemical and Engineering Aspects期刊。
本文采用大粒径二氧化硅纳米颗粒(PSN)和中空二氧化硅纳米颗粒(HSN)来制备I型PLs,其中聚醚胺通过硅烷偶联剂与纳米颗粒连接以捕获二氧化碳。实验结果表明,外冠赋予PSN和HSN良好的流动性以及PLs在高温下的热稳定性。PLs内核比表面积和孔径对二氧化碳吸附能力和分散稳定性有很大影响。在25°C和2bar下,纯M2070、PL_1_M2070、PL_2_M2070和PL_3_M2070的二氧化碳吸附容量分别为10.9317cm3/g、9.1295cm3/g、6.2504cm3/g和5.3518cm3/g。结果表明,具有较大比表面积和较小孔径内核的PLs碳补集性能较好。这是因为如果孔径足够大,外冠将进入并填充二氧化硅纳米颗粒的孔隙,阻止部分孔和聚醚胺提供活性二氧化碳吸附位点,从而降低二氧化碳吸附量,并影响PLs的分散稳定性。吸附动力学拟合结果表明,PLs对二氧化碳的吸附是物理溶解和化学吸附的结合。