CIQTEK EASY-H لأبحاث مواد فصل تخزين الغاز

في السنوات الأخيرة، حظيت الصناعات المتعلقة بالطاقة الهيدروجينية واحتجاز الكربون واستخدامه باهتمام وتطوير واسع النطاق، وخاصة الصناعات المتعلقة بتخزين الهيدروجين واحتجاز ثاني أكسيد الكربون _{وتحويله}  واستخدامه. يعد البحث عن H ₂ و CO ₂ ومواد تخزين وفصل الغاز الأخرى هو المفتاح لتعزيز تطوير الصناعات ذات الصلة.

 

في الآونة الأخيرة، قامت مجموعة البروفيسور تشنغ شينغ شينغ في جامعة شاندونغ بتصنيع ايروجيل كربون السليلوز ذو الكتلة الحيوية مع بنية شبكة ثلاثية الأبعاد من Tetragonum officinale (TO) وعززت أداء تخزين الطاقة لإيروجيل الكربون مع تنشيط KOH. يتميز ايروجيل الكربون السليلوز بـ يتميز بخفة وزنه (3.65 مجم/سم ₃ )، ومقاومته الفائقة للماء، ومساحة سطحه النوعية الكبيرة (1840 سم ₂ /جم). نظرًا لحجم المسام الصغيرة الممتاز والمجموعات الوظيفية الوفيرة، يمكن استخدام ايروجيل الكربون TO كمادة ماصة متعددة الوظائف في تطبيقات مختلفة. تمتلك المادة قدرة تخزين هيدروجين بنسبة 0.6% بالوزن، وقدرة امتصاص _{ثاني أكسيد} الكربون 16 مليمول/جم  ، و123.31 مجم/جم زيلين، و124.57 مجم/جم ثنائي كلورو البنزين قدرة امتزاز في درجة حرارة الغرفة. تعتبر الأيروجيلات الكربونية السليلوزية منخفضة التكلفة والصديقة للبيئة ومتعددة الوظائف واعدة لتطبيقات مختلفة مثل تخزين الهيدروجين وعزل الكربون وإزالة الديوكسين. توفر الدراسة نهجا جديدا وفعالا للتصميم المستدام وتصنيع مواد الكربون الوظيفية عالية الأداء من موارد الكتلة الحيوية المتجددة، والتي يمكن استخدامها على نطاق واسع في صناعات تخزين الطاقة وحماية البيئة. تحمل الدراسة عنوان "الهوائيات الكربونية متعددة الوظائف من التيفا أورينتاليس لتطبيقات الامتزاز: تخزين الهيدروجين، واحتجاز ثاني أكسيد الكربون _،  وإزالة المركبات العضوية المتطايرة". إزالة" تم نشره في مجلة الطاقة.

 

 

تم استخدام خط إنتاج CIQTEK EASY-V في الدراسة.

 

 

 

رسم توضيحي تخطيطي لإجراءات تصنيع أيروجيل الكربون السليلوز.

 

 

بالإضافة إلى ذلك، في اتجاه أبحاث مواد فصل الغاز، نجحت مجموعة البروفيسور رين شيو شيو في جامعة تشانغتشو في إعداد أغشية مركبة لفصل H ₂  عن طريق تطعيم ثنائي كبريتيد الموليبدينوم ثنائي الأبعاد (MoS ₂ )، وهو فريد من نوعه لـ H ₂ ، في شبكات السيليكا العضوية الصغيرة التي يسهل اختراقها والمشتقة من إيثان 1،2 مكرر (ثلاثي إيثوكسيسيليل) (BTESE) باستخدام طريقة sol-gel. تم نشر نتائج البحث في مجلة أبحاث الكيمياء الصناعية والهندسية تحت عنوان "صفائح نانوية Laminar MoS ₂  مدمجة في أغشية السيليكا العضوية لفصل H ₂ بكفاءة  . نظرًا لإمكاناتها المعاكسة، فإن BTESE sols المتولدة من تفاعل بلمرة التحلل المائي و شكلت صفائح MoS ₂  النانوية سطحًا مستمرًا بدون عيوب حدودية صفائحية. مع زيادة محتوى MoS ₂  ، أظهرت نفاذية H ₂  لأغشية BTESE اتجاهًا متزايدًا بشكل عام في حدود 1.85 ~ 2.89 × 10 ^-7  مول · م ^-2  ثانية ^{- 1}  Pa ^-1  (552 ~ 864 GPU)، والذي كان أعلى من نفاذية H ₂ الأصلية  للغشاء BTESE (491 GPU). بالإضافة إلى ذلك، فإن انتقائية H ₂ / N _{2 للغشاء MoS 2} / BTESE  الأمثل عند كانت 100 درجة مئوية 129، وهي أعلى بكثير من غشاء BTESE الأصلي البالغ 17. ويعزى ذلك إلى التأثير التآزري لأوراق النانو BTESE وMoS _2.  من خلال اختبارات متساوي الحرارة الامتزاز ومعاملات الانتشار وحسابات الطاقة، وجد أن دمج زاد MoS ₂ غير المسامي  من كثافة شبكة BTESE، مما منع مرور N ₂ ، في حين أن الامتزاز الجيد على الحافة المشحونة لـ MoS ₂  عزز امتزاز H ₂ ، وبالتالي تم تعزيز كل من النفاذية والانتقائية على التوالي، مما أدى إلى تحسين المادة. قدرة ممتازة على فصل _H2  .

وفي الوقت نفسه، يوفر هذا النهج أيضًا آلية جديدة لفصل الهيدروجين.

 

 

المبدأ التخطيطي لشبكات MoS ₂ / BTESE لفصل الغاز. ^[3]

 

 

تقنية توصيف امتصاص الغاز عالي الضغط CIQTEK

 

 

جامعة شاندونغ: تطبيقات تخزين الغاز

 

تظهر سعة تخزين الهيدروجين في ايروجيل الكربون السليلوز (CA) في الشكل (أ) التالي. يمكن ملاحظة أن سعة تخزين الهيدروجين لـ CA زادت بشكل كبير بعد التنشيط بواسطة KOH. وكانت سعات تخزين الهيدروجين لـ CA-KOH1 وCA-KOH2 متشابهة، وكلاهما كان 0.61٪ بالوزن في درجة حرارة الغرفة وضغط هيدروجين 80 بار. . ويوضح الشكل (ب) التالي ملاءمة لانجميور الخطية لامتزاز الهيدروجين، ويمكن ملاحظة أن نسبة R2 ^أكبر  من 80%، مما يؤكد قابلية تطبيق تساوي درجة حرارة لانجميور، ويشير إلى أن جزيئات الهيدروجين أعلى من نقطة غليان يتم امتصاص المادة الممتصة فعليًا في طبقة واحدة على CA، وتعد مساحة السطح المحددة للمادة المازة إحدى المعلمات المهمة التي تؤثر على أداء امتصاص الهيدروجين. بالإضافة إلى ذلك، لا تزال المادة تظهر اتجاهًا خطيًا متزايدًا عند 80 بار، مما يشير إلى أن التغطية السطحية لم تصل بعد إلى التشبع.

 

 

( أ ) منحنيات متساوي حرارة الهيدروجين لـ CA المنشط في درجة حرارة الغرفة. (ب) تخزين الهيدروجين - منحنيات التركيب الخطية لانجميور. ^[2]

 

 

إن قدرة مواد CA على امتصاص ثاني أكسيد الكربون عند 25 درجة مئوية و30 بار موضحة أدناه. مع زيادة الضغط، زادت قدرة الامتزاز لمادة CA المنشط بـ UNKOH إلى 2.2 مليمول/جم ثم ظلت دون تغيير. تتمتع عينة CA-KOH2 المنشط بـ KOH بقدرة امتصاص تبلغ 2.14 مليمول / جم عند ضغط منخفض قدره 0.5 بار، والتي يمكن زيادتها إلى 16 مليمول / جم عند ضغط مرتفع، مما يشير إلى أن الكتلة الحيوية المنشَّطة بـ KOH فعالة. طريقة لتطوير مادة ماصة لثاني أكسيد الكربون عالية الجودة. ولوحظت هضبة الامتزاز في جميع العينات باستثناء CA-KOH2، مما يدل على امتزاز التشبع على سطح العينات. وبالمثل، كان الملاءمة الخطية لأيسوثرم لانجميور أعلى من 95% كما يتبين من الشكل (ب) التالي، والذي أثبت جيدًا إمكانية تطبيق أيسوثرم لانجميور وأظهر خصائص الامتزاز أحادي الطبقة لجزيئات ثاني أكسيد الكربون على المادة المازة. بشكل عام، كانت معدلات امتصاص ثاني أكسيد الكربون لهذه المواد أعلى بكثير من معدلات امتصاص المواد الأخرى غير الكتلة الحيوية المُبلغ عنها (على سبيل المثال، نيتريد الكربون المسامي، وما إلى ذلك)، وأظهرت الدراسة التطبيق العملي للكتلة الحيوية للنفايات لالتقاط ثاني أكسيد الكربون.

 

 

(أ) منحنيات تساوي حرارة _ثاني أكسيد الكربون  لـ CA المنشط عند درجة حرارة الغرفة. ( ب )  منحنيات تركيب خطية لالتقاط _{ثاني أكسيد الكربون - لانجموير.} ^[2]

 

 

 

جامعة تشانغتشو: تطبيقات فصل الغاز

 

قدرات الامتزاز لأغشية فصل السيليكون العضوي، وصفائح نانوية ثاني كبريتيد الموليبدينوم المعدلة، وأغشية فصل السيليكون العضوي المعدلة، وأوراق نانوية ثاني كبريتيد الموليبدينوم النقية لـ H ₂  و N ₂  موضحة أدناه. إن قدرة الامتزاز لأوراق ثاني كبريتيد الموليبدينوم النانوية لـ H ₂  هي أكثر من 60 مرة من N ₂ . ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الذرات الموجودة عند حافة MoS ₂  عادة ما تكون في حالة تنسيق غير مشبعة، ويمكن امتصاص H ₂  نتيجة لذلك. _{خصائص امتصاص H 2} الفائقة  تجعل MoS ₂  مناسبًا لتخزين H ₂ ، لكن معامل انتشاره منخفض، مما يجعله غير مناسب لفصل H ₂  عن N ₂  أو CO ₂  وحده. في حين أن BTESE مع شبكتها ذات المسام الصغيرة تظهر فرقًا انتشاريًا كبيرًا بين H ₂  وN ₂ ، ولكن مع امتصاص أقل لـ H ₂  مقارنة بـ N ₂ . أدى دمج MoS ₂  في شبكة BTESE إلى قدرة امتصاص وانتشار أعلى لـ H ₂  مقارنة بقدرة BTESE الأصلية. وبما أن H ₂  يتم امتصاصه عند الحافة النشطة لـ MoS ₂ ، فإن الذرات المجاورة تسمح لذرات الهيدروجين بالهجرة إلى بعض المواقع غير النشطة على السطح، ومن ثم نقلها عبر شبكة BTESE، مما يؤدي إلى تحسين كبير في كل من قدرات الامتزاز والانتشار لـ H2 _في  المركبات. وفي الوقت نفسه، فإن هيكل BTESE مع إدخال MoS ₂  أكثر كثافة، مما يحد من قدرة الامتزاز وقدرة الانتشار للمادة بالنسبة إلى N ₂ . لذلك، فإن التأثير المنسق لـ MoS ₂  وBTESE قد حقق بشكل فعال أداء الفصل العالي  للمركبات H ₂ / N _{2 .}

 

تم اختبار متساوي الحرارة لامتصاص H ₂  و N ₂  لـ (أ) المواد الهلامية BTESE، (ب) 0.05% بالوزن من المواد الهلامية MoS ₂ /BTESE، و(ج) MoS ₂  عند 100 درجة مئوية.  ^[3]

 

 

 

 

CIQTEK محلل امتزاز غاز تخزين الهيدروجين بدرجة حرارة عالية

إيزي-H 1210 و1420

 

يمكن لأداة امتصاص الغاز ذات درجة الحرارة العالية والضغط العالي أن تحقق قدرة الامتزاز وقدرة فصل المواد لـ H2 وCO2 وN2 وO2 وCH4 والغازات الأخرى تحت درجات حرارة وضغوط مختلفة، ويمكن أن تميز بشكل فعال خصائص الامتزاز والامتزاز لـ المواد والعلاقة بين مواد الامتزاز ودرجات حرارة الامتزاز والضغوط، وكمية الامتزاز والامتزاز وامتزاز وانتقائية الامتزاز للمواد مثل مفتاح الامتزاز والامتزاز لخصائص الغاز في المواد.

 

مواصفات المنتج:

 

- التحكم الآلي الكامل بالبرمجيات

 

- مجموعة كاملة من عناصر الاختبار (الأيسوثرم، الحركية، TPD، اختبار الدورة، وما إلى ذلك)

 

- نطاق درجة الحرارة: درجة حرارة الغرفة -550 درجة مئوية، الدقة: ± 0.1 درجة مئوية (نظام اختبار درجة حرارة منخفضة اختياري)

 

- نطاق الضغط: فراغ -200 بار، الدقة: 0.01%FS (نظام اختبار الضغط المتدرج الاختياري)

 

- اكتساب الضغط الرقمي، وتقليل خطأ الضوضاء

 

- تكامل عالي ودقة النظام، ودعم قياس العينات الدقيقة (أقل من 100 ملجم).

- التحكم في درجة حرارة تجويف الركيزة، نطاق التحكم في درجة الحرارة: درجة حرارة الغرفة ~ 50 درجة مئوية، دقة التحكم في درجة الحرارة: ± 0.1 درجة مئوية

 

 

الأبحاث العلمية على منتجات CIQTEK

 

1. الآليات التحفيزية لجسيمات النيكل النانوية لتحسين حركية التجفيف لهيدريد المغنيسيوم. مجلة المغنيسيوم والسبائك (2023)
2.  
3. الهلاميات الهوائية الكربونية متعددة الوظائف من typha orientalis لتطبيقات الامتزاز: تخزين الهيدروجين، واحتجاز ثاني أكسيد الكربون، _وإزالة المركبات العضوية المتطايرة. الطاقة (2023)
4.  
5. صفائح نانوية Laminar MoS ₂ مدمجة في أغشية السيليكا العضوية لفصل H ₂ بكفاءة . أبحاث الكيمياء الصناعية والهندسية (2023)
6.  
7. سلوك الامتزاز والانتشار للغازات المكونة من عنصرين في جزيئات الفحم عند درجات حرارة مختلفة. الوقود (2023)
8.  
9. الهياكل المجهرية النانوية وأداء تخزين الهيدروجين الجديد لسبائك الإنتروبيا المتوسطة مثل V ₄₇ Fe ₁₁ Ti ₃₀ Cr ₁₀ RE ₂ (RE = La، Ce، Y، Sc). مجلة السبائك والمركبات (2022)
10.  
11. نمذجة حركية الانتشار أثناء امتزاز الغاز في طبقة الفحم باستخدام طريقة الانعكاس بدون أبعاد. الوقود (2022)
12.  
13. سلوك هجرة الغازات المكونة من ثاني أكسيد الكربون و N ₂ و O ₂  في جزيئات الفحم أثناء الامتزاز  _. الوقود (2022)
14.  
15. امتصاص ثاني أكسيد الكربون لثنائي الأبعاد Mo2C _MXene . الماس والمواد ذات الصلة (2022)
16.  
17. تصميم وتركيب وتركيب وخصائص تخزين الغاز (CO ₂ وCH ₄ وH ₂ ) للمركبات العضوية المسامية ذات الارتباط الأميني. علوم المواد لتقنيات الطاقة (2022)
18.  
19. الهياكل الهرمية على نطاق ميكرون / نانو وآليات تخزين الهيدروجين في سبيكة متعددة المكونات قائمة على الفاناديوم المصبوب. طاقة النانو (2021)
20.  
21. سلوك هجرة الغازات في عمليات الامتزاز في جزيئات الفحم: نموذج تدرج الكثافة والتحقق التجريبي منه. سلامة العمليات وحماية البيئة (2021)
22.  
23. النموذج النظري والحل العددي لآلية امتزاز الغاز وتدفقه في مصفوفة الفحم على أساس تدرج كثافة الغاز الحر. مجلة علوم وهندسة الغاز الطبيعي (2021)
24.  
25. نموذج تطور نفاذية جسيمات الفحم من منظور تشوه الامتزاز. علوم وهندسة الطاقة (2021)
26.  
27. تحضير واستخدام مجمعات فلزية مسامية جديدة تحتوي على شاردة فوسيدات كوسيلة لتخزين الغاز. المجلة الكورية للهندسة الكيميائية (2021)
28.  
29. نمذجة نقل الغاز مدفوعًا بتدرجات كثافة الغاز الحر ضمن مصفوفة الفحم: منظور الامتزاز متساوي الحرارة. الطاقة والوقود (2020)
30.  
31. سلوك نقل الغاز المستقل عن الوقت والضغط في مصفوفة الفحم: تطوير النموذج وتحسينه. الطاقة والوقود (2020)
32.  
33. تخليق البوليمرات العضوية المسامية الجديدة المشبعة بالذرات غير المتجانسة كوسيلة فعالة بيئيًا لتخزين ثاني أكسيد الكربون. العلوم التطبيقية (2019)
34.  
35. انقلاب معامل نفاذية الغاز لجسيمات الفحم على أساس نموذج تخلل دارسي. مجلة علوم وهندسة الغاز الطبيعي (2018)
36.  
37. تحضير _Ti3C2 وTi2C MXenes بحفر أملاح الفلورايد وخصائص امتصاص  _{الميثان .} علوم الأسطح التطبيقية (2017)
38.  
39. مادة ماصة مركبة ذات أكسيد مزدوج/كربون منشط لفصل درجة الحرارة المرتفعة بين H ₂ وCO ₂ . المجلة الدولية للطاقة الهيدروجينية (2015)