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【材料】石河子大学于锋教授团队：以多晶硅副产物SiCl4为原料制备CO2高温捕集材料

X-MOL资讯 · 公众号 · · 2024-11-08 08:11

正文

近年来，光伏产业迅猛发展，市场对多晶硅需求持续攀升，西门子法制造的高纯度多晶硅在多晶硅生产中广泛应用。但多晶硅生产过程会产生大量副产物 SiC l ₄ ，虽研究人员对西门子工艺有所改进，可高能耗和副产品处理等挑战依旧存在，而合理处理 SiC l ₄ 对减少环境污染和控制多晶硅生产成本意义重大。

同时，为缓解全球变暖，CCUS 技术快速发展。在众多固体 C O ₂ 吸附剂中， Li ₄ SiO ₄ 因具有较高理论 C O ₂ 吸附能力、较低再生温度和良好热稳定性而前景广阔。不过，传统方法制备的 Li ₄ SiO ₄ 吸附剂面临高温烧结、再生性能差、吸附速率慢、成本高等难题。

近日， 石河子大学 化学化工学院于锋教研究团队在 C O ₂ 高温捕集方面有新突破。该团队以多晶硅副产物 SiC l ₄ 为硅源合成高温 C O ₂ 吸附剂 Li ₄ SiO ₄ ，并深入探究了前驱体溶液中 SiC l ₄ 含量和 CO 体积浓度对吸附性能的影响。结果显示， Li ₄ SiO _4-x （x = 0.5，1.5 和 2.5）在 100 vol.% C O ₂ 气氛下展现出优异吸附性能和循环稳定性，在 20 次吸附/解吸循环中，累计吸附量分别可达 5.92、6.07 和 6.83 g _CO2 /g 吸附剂。此外，实验发现当 C O ₂ 浓度从 100 vol.% 降至 50 vol.% 和 15 vol.% 时，吸附剂吸附平衡温度轻微左移，吸附容量也有不同程度下降，但仍保持良好循环稳定性。