近日,昆明理工大學化學工程學院分子分離與催化團隊趙文波教授團隊在氣體捕集材料評價方法上取得重要進展。相關研究成果以“Adsorption process optimization and adsorbent evaluation based on Langmuir isotherm model”為題發(fā)表在化工領域國際學術期刊Langmuir上(DOI:10.1021/acs.langmuir.3c02165)。

隨著工業(yè)化的迅速推進和廣泛使用化石燃料,大量排放的二氧化硫(SO2)和二氧化碳(CO2)等酸性氣體對生態(tài)環(huán)境和人類生活造成了嚴重的影響。因此,評估材料對這些酸性氣體的吸附能力,探尋材料吸附的最佳條件成為尋找高效吸附材料的關鍵問題。
傳統(tǒng)方法主要在特定溫度下比較吸附劑的性能,精確衡量不同種類吸附劑的最佳吸附條件通常需要進行大量的試驗探索。分子分離與催化團隊通過研究現(xiàn)有文獻中的吸附數(shù)據,發(fā)現(xiàn)引入Langmuir模型結合吸附等溫線,能夠準確獲取變壓吸附(PSA)和變溫吸附(TSA)工藝過程中的最佳吸附條件及熱力學參數(shù)(熵變和焓變)值。通過建立函數(shù)模型,能夠有效量化不同吸附劑的最佳吸附工藝條件。這一函數(shù)模型不僅為尋找高效吸附過程的最優(yōu)條件提供了新方法,同時也為評估不同材料的吸附性能建立了可行的方案。

上述論文的第一作者為我院2021級碩士研究生王晉宇,通訊作者為李坦講師和趙文波教授,第一通訊單位為昆明理工大學化學工程學院。該工作得到國家自然科學基金(22278198、22068016、21666011)、云南省“興滇英才支持計劃”青年人才專項和廣東省基礎與應用研究基金(2021A1515110427)的資助。