زیولائٹ مالیکیولر چھلنی

زیولائٹ مالیکیولر چھلنی

Zeolite SiO4 ٹیٹراہیڈرا کی جگہ AlO4 ٹیٹراہیڈرا پر مشتمل ایک ایلومینوسیلیکیٹ ہے، جس کے نتیجے میں ایک منفی چارج ہوتا ہے جو پورے ڈھانچے میں چھیدوں اور گہاوں میں واقع قابل تبادلہ کیشنز سے متوازن ہوتا ہے۔ عام طور پر، زیولائٹس کے ذریعہ CO2 کی گرفت کا انحصار زولائٹ فریم ورک، کیشنز اور فنکشنل گروپس کی ساخت اور ساخت جیسے عوامل پر ہوتا ہے۔ CO2 کی علیحدگی کے لیے غیر محفوظ مواد میں سے، زیولائٹس نے اپنے فوائد جیسے کہ اچھی دستیابی، کم قیمت، اعلی CO2 کی گرفت کی شرح، تیز رفتار حرکیات، اور اچھی کیمیکل اور تھرمل استحکام کی وجہ سے جذب کرنے والی ٹیکنالوجی میں مقبولیت حاصل کی ہے۔

ایپلی کیشنز کی وسیع رینج۔ فریم ورک کے ڈھانچے کو ایڈجسٹ کرنا، کیشنز، کیمیائی ترمیم اور مادی مرکب کو CO2 جذب کرنے اور ہائی زیولائٹس کی ڈیسورپشن کارکردگی کے لیے موثر طریقے سمجھا جاتا ہے۔ 13X کی نقل کرنے کے لیے سالماتی تخروپن کا استعمال کیا۔
زیولائٹس میں مختلف Li+, K+ اور Ca2+ مواد کے ساتھ کیشن کا تبادلہ۔ CO2 کے لیے مختلف کیٹیشن ایکسچینج زیولائٹس کی جذب کارکردگی کو تاکنا والیوم، ادسورپشن آئسوتھرم، جذب حرارت اور CO2/N2 سلیکٹیوٹی کے پہلوؤں سے جانچا گیا۔ یہ پایا گیا کہ CO2 مالیکیول میں ایک چوکور لمحہ ہے۔ ، جسے چھوٹے کیشنک زیولائٹس جیسے Li+ کے ساتھ استعمال کیا جا سکتا ہے، سلکان سے ایلومینیم کا تناسب CO2 کی جذب سلیکٹیوٹی پر بھی نمایاں اثر ڈالتا ہے۔ Calleja et al. زیولائٹ سی/آل تناسب کو ایڈجسٹ کرکے زیولائٹ قطبیت اور CO2 جذب پر Si/Al تناسب کے اثر کو دریافت کیا۔ یہ پایا گیا ہے کہ جیسے جیسے Si/Al تناسب کم ہوتا ہے، CO2 کے لیے جذب کرنے والے کی سلیکٹیوٹی بڑھ جاتی ہے۔

درجہ بندی کے ڈھانچے کے ساتھ ایک بائنڈر فری زیولائٹ مواد 3D پرنٹنگ ٹکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیا گیا تھا، جس نے عمدہ مکینیکل استحکام اور عام درجہ حرارت اور دباؤ کے حالات میں 245.52 mg/g کے CO2 کی جذب صلاحیت کو ظاہر کیا۔ ایک قسم کا زیولائٹ مواد 25 پر تیار کیا گیا تھا تانبے کے ڈوپڈ RHO zeolite میں ڈگری پر CO2 کی گنجائش 3.2 mmol/g ہے، جو اسے ایک ممکنہ پریشر سوئنگ جذب کرنے والی کاربن کیپچر ٹیکنالوجی بناتی ہے۔ کیمیائی ترمیم مؤثر طریقے سے CO2 کے لیے زیولائٹ کی جذب انتخاب کو بہتر بناتی ہے۔ Monoethanolamine (MEA) اور ethylenediamine (ED) کو کیمیکل طور پر ionic بانڈز کے ذریعے zeolite کے فریم ورک میں طے کیا جاتا ہے تاکہ amines کے انحطاط کے مسئلے پر قابو پایا جا سکے۔ تیار کردہ amine@HY نمونے میں بہترین CO2 جذب کرنے کی سلیکٹیوٹی ہے، اور 90 ڈگری کے جذب درجہ حرارت اور 150 ڈگری کے ڈیسورپشن درجہ حرارت کے حالات میں بہترین سائیکل تھرمل استحکام ہے۔ امائنز جیسے مونوتھانولامین، ٹیٹراتھیلپینٹ بٹیلامین، اور مورفولین کو NaY zeolite پر لوڈ کیا گیا تھا۔ تحقیقی نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ عام دباؤ اور 323 K درجہ حرارت پر، NaY zeolite اور CO2 کی سطح پر موجود امائن گروپس کے درمیان تعامل اس کے جذب کا بنیادی طریقہ کار ہے۔ چالو کاربن کے مقابلے میں، زیولائٹ میں کم CO2 جزوی دباؤ (15% CO2، 85% N2) کے ساتھ فلو گیس میں بہتر کیپچر کی صلاحیت اور اعلی CO2/N2 سلیکٹیوٹی ہے۔ تاہم، اعلی درجہ حرارت کے حالات میں جذب کرنے کی صلاحیت میں نمایاں کمی کا مسئلہ بھی ہے، اور CO2 جذب کرنے کی صلاحیت 200 ڈگری سے زیادہ نہ ہونے کے برابر ہے۔ جذب کرنے کی صلاحیت، جذب کینیٹکس اور زیولائٹس کے مکینیکل استحکام کے درمیان تجارت ان کی صنعتی ایپلی کیشنز میں ایک بہت بڑا چیلنج بنی ہوئی ہے۔ Z پائلٹ رن ٹیسٹ 5A zeolite اور 13X zeolite سے بھرے سنگل سٹیج VPSA یونٹ پر کیے گئے۔ 15.0% کے CO2 کے ارتکاز کے ساتھ dehumidified flue gas کی گرفتاری کے لیے، 5A zeolite 71% to 81% کی افزودگی کے ارتکاز تک پہنچ سکتا ہے، اور بحالی کی شرح ہے 86% to 91%; اگرچہ 13X زیولائٹ میں CO2 جذب کرنے کی بہتر صلاحیت ہے، لیکن اس نے پائلٹ آپریشن ٹیسٹوں میں 5A زیولائٹ کی طرح کی کارکردگی دکھائی، جس میں افزودگی کا ارتکاز 73% سے 82% اور بحالی کی شرح 85% سے 95% ہے۔ اس کی بنیادی وجہ یہ ہے کہ 13X کی مضبوط قطبیت ڈیسورپشن کو زیادہ مہنگی بناتی ہے۔ لہذا، درخواست میں، زیولائٹ کا انتخاب فیڈ گیس کی اصل حالتوں اور زیولائٹ کی جذب اور ڈیسورپشن حرکی خصوصیات پر مبنی ہونا ضروری ہے۔