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J-GLOBAL ID：202002268932638952   整理番号：20A0285251

PVSAによるMOFを用いた吸着に基づくCO_2捕捉の限界の探索 分子設計からプロセス経済学まで【JST・京大機械翻訳】

Exploring the limits of adsorption-based CO₂ capture using MOFs with PVSA - from molecular design to process economics

著者 (4件)： Danaci David (Department of Chemical Engineering, Imperial College London, South Kensington, London, SW7 2AZ, UK. [e-mail]) ,  Bui Mai ,  Mac Dowell Niall ,  Petit Camille
資料名： Molecular Systems Design & Engineering  (Molecular Systems Design & Engineering)
巻： 5  号： 1  ページ： 212-231  発行年： 2020年 
JST資料番号： W2468A  ISSN： 2058-9689  CODEN： MSDEBG  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 金属-有機フレームワーク(MOFs)は,物質科学世界を嵐によって取り込み,吸着ベースの炭素捕捉のための無限の可能性とパネーズの可能性がある。しかし,炭素捕捉のためのMOFsに関するパイロット規模(または大規模)研究は存在しない。材料の拡張性の問題を超えて,科学的および工学的文献の間のこの明確なギャップは,吸着プロセスにおけるMOFsの適切でアクセス可能な評価の欠如に関連している。ここでは,燃焼後捕捉のための吸着剤を評価するためのプロセス経済性を有する簡単な吸着剤スクリーニングツールを開発し,一方,産業に関連する因子も考慮した。特に,性能制約に対して25の吸着剤(22のMOFs,2つのゼオライト,1つの活性炭)を評価した。CO2純度と回収率とコスト。CO2入口濃度の範囲を表すために,4つの異なるCO2捕獲シナリオを考慮した。コストを,対応するモデルが開発されたアミンベースの溶媒のそれと比較した。開発したモデルを用いて,最良の吸着剤を設計するために,純度,回収率およびコストに影響する材料特性およびプロセスパラメータを概念的に評価した。また,それら自身の吸着剤をスクリーニングするための読者のためのツールを設定した。本研究では,最小のN_2吸着と適度な吸着エンタルピーが,良好なプロセス性能と還元コストを得るのに重要であることを示した。これは,CO2容量または表面積を最大化する一般的なアプローチとは対照的である。評価した22のMOFsの中で,UTSA-16は,燃焼後捕捉に対して最良の性能と最低のコストを示し,ベンチマーク,すなわちゼオライト13Xによるインライン性能を持っていた。Mg-MOF-74はほとんど機能しない。吸着剤を使用するコストは,アミンベースの吸収プロセスのそれより全体的に高いままである。最終的に,本研究は,吸着剤を設計するための材料科学者のための特定の方向を提供し,プロセススケールでのそれらの性能を評価する。本研究は,CO_2捕捉吸着剤の開発を加速するために,科学的および工学的研究の間のギャップを橋渡しすることを意図している。このアプローチは他の分子分離に拡張できる。Copyright 2020 Royal Society of Chemistry All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 二酸化炭素回収 ,  *吸着 ,  エンタルピー ,  炭素 ,  ベンチマーク ,  *捕獲 ,  二酸化炭素 ,  吸着剤 ,  経済学 ,  *分子設計 ,  活性炭 ,  経済性 ,  アミン ,  プロセスパラメータ ,  純度

分類 (5件)： 環境問題  (SA01020V) ,  蛋白質・ペプチド一般  (EB03010N) ,  遺伝子操作  (EC02050B) ,  高分子固体の物理的性質  (CG02024U) ,  遺伝子発現  (EC02040Q)

タイトルに関連する用語 (8件)： MOF ,  吸着 ,  捕捉 ,  限界 ,  探索 ,  分子設計 ,  プロセス ,  経済学