PL218051B1 - Sposób modyfikacji ditlenku tytanu do sorpcji CO<sub>2</sub> z gazów - Google Patents

Sposób modyfikacji ditlenku tytanu do sorpcji CO<sub>2</sub> z gazów

Info

Publication number
PL218051B1
PL218051B1 PL399847A PL39984712A PL218051B1 PL 218051 B1 PL218051 B1 PL 218051B1 PL 399847 A PL399847 A PL 399847A PL 39984712 A PL39984712 A PL 39984712A PL 218051 B1 PL218051 B1 PL 218051B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
ammonia
sorption
hydrocarbon
photocatalyst
titanium dioxide
Prior art date
Application number
PL399847A
Other languages
English (en)
Other versions
PL399847A1 (pl
Inventor
Magdalena Janus
Antoni Waldemar Morawski
Joanna Kapica
Jacek Przepiórski
Sylwia Mozia
Original Assignee
Univ West Pomeranian Szczecin Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ West Pomeranian Szczecin Tech filed Critical Univ West Pomeranian Szczecin Tech
Priority to PL399847A priority Critical patent/PL218051B1/pl
Publication of PL399847A1 publication Critical patent/PL399847A1/pl
Publication of PL218051B1 publication Critical patent/PL218051B1/pl

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób modyfikacji ditlenku tytanu do sorpcji CO2 z gazów.
Fotokatalizatory na bazie TiO2 stosowane są najczęściej do rozkładu zanieczyszczeń organicznych obecnych w wodzie, ściekach i powietrzu. Jednym z problematycznych gazów zanieczyszczających atmosferę jest CO2, którego nadmierna emisja odpowiedzialna jest za istnieje efektu cieplarnianego. Obecnie do usuwania CO2 stosuje się metodę CCS - Carbon Capture and Geological Storage (zatrzymywanie węgla i gromadzenie go w podziemnych zbiornikach). Odpowiednie do gromadzenia CO2 są geologiczne formacje, z których była wydobyta ropa i gaz ziemny, a także nie nadające się do wydobycia warstwy węgla, jaskinie i podobne formy z nieprzepuszczalnym nadkładem.
Jednym ze sposobów zagospodarowania nadmiernych ilości CO2 jest jego redukcja pod wpływem promieniowania słonecznego do węglowodorów z użyciem AgBr osadzonym na TiO2 (M. A. Asi, Ch. He, M. Su, D. Xia, L. Lin, H. Deng, Y. Xiong, R. Qiu, X. Li, Catal. Today 175 (2011) 256-263). Przeprowadzono również próbę fotoredukcji CO2 na strukturach CdS(Bi2S3)/TiO2 w obecności wody do alkoholu metylowego (X. Li, H. Liu, D. Luo, J. Li, Y. Huang, H. Li, Y. Fang, Y. Xu, L. Zhu, Chem. Eng. J., 180 (2012) 151-158). Przeprowadzono również teoretyczne badania nad adsorpcją CO2 na defektach powierzchni TiO2 w formie anatazu (W. Pipornpong, R. Wanbayor, V. Ruangpornvisuti, Appl. Surf. Sci. 257 (2011) 10322-10328), anatazu i rutylu (V. P Indrakanti, J. D. Kubicki, H. H. Schobert, Fuel Proc. Technol. 92 (2011) 805-811).
W polskim zgłoszeniu wynalazku nr P 397 115 przedstawiono przykłady modyfikowanych C i N TiO2 do sorpcji SO2 z gazów.
Sposób modyfikacji ditlenku tytanu do sorpcji CO2 z gazów, według wynalazku polegający na wygrzewaniu, charakteryzuje się tym, że anatazowy ditlenek tytanu wygrzewa się w strumieniu argonu do osiągnięcia temperatury z zakresu od 100 do 600°C, a następnie utrzymuje się w tej temperaturze ditlenek tytanu w mieszaninie par węglowodorów i amoniaku. Anatazowy ditlenek tytanu modyfikuje się węglem (węglowodór) i azotem (amoniak).
Korzystnie, mieszaninę par węglowodorów i amoniaku uzyskuje się w wyniku przepuszczania par gazowego amoniaku przez ciekły węglowodór.
Korzystnie, mieszaninę par węglowodorów i amoniaku uzyskuje się w wyniku przepuszczania gazowego węglowodoru przez roztwór wody amoniakalnej.
Korzystnie, mieszaninę par węglowodorów i amoniaku uzyskuje się w wyniku wprowadzania gazowego amoniaku i przepuszczania azotu przez ciekły węglowodór.
Korzystnie, mieszaninę par węglowodorów i amoniaku uzyskuje się w wyniku przepuszczania azotu przez ciekły węglowodór i wodę amoniakalną.
Sposobem według wynalazku uzyskuje się fotokatalizator charakteryzujący się dobrymi właściwościami adsorpcyjnymi. Wykorzystywany proszkowy ditlenek tytanu o strukturze anatazu, który jest otrzymywany na skalę przemysłową w produkcji bieli tytanowej jest nietoksyczny, stabilny chemicznie, tani i łatwo dostępny. Materiał ten po modyfikacji według wynalazku okazał się bardzo dobrym adsorbentem barwników azowych z wody, poprawienie zdolności adsorpcyjnych wiązało się ze zmianą potencjału zeta modyfikowanych materiałów. Zastosowanie strumienia argonu podczas wygrzewania do osiągnięcia zadanej temperatury pozwala na uzyskanie TiO2, który wykazuje wyższą adsorpcję kwaśnych gazów w porównaniu do modyfikacji bez zastosowania argonu, tylko z zastosowaniem mieszaniny par węglowodorów i amoniaku (jak na przykład prowadzono modyfikację opisaną w polskim zgłoszeniu nr P 397 115).
Wynalazek jest bliżej przedstawiony w poniższych przykładach wykonania. Pierwszy i drugi przykład jest przykładem porównawczym i obrazuje sorpcję CO2 na TiO2 niemodyfikowanym. Następne przykłady obrazują realizacje wynalazku.
P r z y k ł a d I
Badania sorpcji CO2 na fotokatalizatorze TiO2 niemodyfikowanym, o strukturze anatazowej przeprowadzono w szklanym reaktorze, w którym umieszczono 300 mg fotokatalizatora na trzech półkach z filcu (na każdej półce po 100 mg fotokatalizatora). Przez reaktor przepuszczano powietrze 3 z prędkością 100 cm3/min, stężenie CO2 wynosiło 1000 ppm. Przebicie kolumny nastąpiło po 1,55 min. Sumarycznie uzyskano sorpcję na poziomie 0,59 mg CO2 na gram fotokatalizatora.
P r z y k ł a d II
Badania sorpcji CO2 na fotokatalizatorze komercyjnym TiO2 (Evonik, Niemcy, mieszanina 25% anatazu z 75% rutylu) przeprowadzono w szklanym reaktorze, w którym umieszczono 300 mg fotokataliPL 218 051 B1 zatora na trzech półkach z filcu (na każdej półce po 100 mg fotokatalizatora). Przez reaktor przepusz3 czano powietrze z prędkością 100 cm3/min, stężenie CO2 wynosiło 1000 ppm. Przebicie kolumny nastąpiło po 1,31 min. Sumarycznie uzyskano sorpcję na poziomie 0,59 mg CO2 na gram fotokatalizatora.
P r z y k ł a d III
Anatazowy TiO2 modyfikuje się w atmosferze par n-heksanu i amoniaku uzyskanej dzięki przepuszczaniu gazowego amoniaku przez płuczkę z ciekłym n-heksanem. TiO2 utrzymuje się w piecu rurowym w atmosferze par n-heksanu i amoniaku w temperaturze 100°C przez 1 godzinę. Do czasu uzyskania zadanej temperatury modyfikacji i podczas schładzania reaktora do temperatury pokojowej fotokatalizator znajdował się w strumieniu argonu.
Badania sorpcji CO2 na fotokatalizatorze przeprowadzono w szklanym reaktorze, w którym umieszcza się 300 mg fotokatalizatora na trzech półkach z filcu (na każdej półce po 100 mg fotokatali3 zatora). Przez reaktor przepuszczano powietrze z prędkością 100 cm3/min, stężenie CO2 wynosi 1000 ppm. Przebicie kolumny nastąpiło po 1,55 min. Sumarycznie uzyskano sorpcję na poziomie 6,630 mg CO2 na gram fotokatalizatora.
P r z y k ł a d IV
Anatazowy TiO2 modyfikuje się w atmosferze par n-heksanu i amoniaku uzyskanej dzięki przepuszczaniu gazowego amoniaku przez płuczkę z ciekłym n-heksanem. TiO2 utrzymuje się w piecu rurowym w atmosferze par n-heksanu i amoniaku w temperaturze 200°C przez 1 godzinę. Do czasu uzyskania zadanej temperatury modyfikacji i podczas schładzania reaktora do temperatury pokojowej fotokatalizatory znajdował się w strumieniu argonu.
Badania sorpcji CO2 na fotokatalizatorze przeprowadzono w szklanym reaktorze, w którym umieszcza się 300 mg fotokatalizatora na trzech półkach z filcu (na każdej półce po 100 mg fotokatali3 zatora). Przez reaktor przepuszczano powietrze z prędkością 100 cm3/min, stężenie CO2 wynosi 1000 ppm. Przebicie kolumny nastąpiło po 2,06 min. Sumarycznie uzyskano sorpcję na poziomie 2,138 mg CO2 na gram fotokatalizatora.
P r z y k ł a d V
Anatazowy TiO2 modyfikuje się w atmosferze par n-heksanu i amoniaku uzyskanej dzięki przepuszczaniu gazowego amoniaku przez płuczkę z ciekłym n-heksanem. TiO2 utrzymuje się w piecu rurowym w atmosferze par n-heksanu i amoniaku w temperaturze 500°C przez 1 godzinę. Do czasu uzyskania zadanej temperatury modyfikacji i podczas schładzania reaktora do temperatury pokojowej fotokatalizatory znajdował się w strumieniu argonu.
Badania sorpcji CO2 na fotokatalizatorze przeprowadzono w szklanym reaktorze, w którym umieszcza się 300 mg fotokatalizatora na trzech półkach z filcu (na każdej półce po 100 mg fotokatali3 zatora). Przez reaktor przepuszczano powietrze z prędkością 100 cm3/min, stężenie CO2 wynosi 1000 ppm. Przebicie kolumny nastąpiło po 2,07 min. Sumarycznie uzyskano sorpcję na poziomie 1,745 mg CO2 na gram fotokatalizatora.
P r z y k ł a d VI
Anatazowy TiO2 modyfikuje się w atmosferze par n-heksanu i amoniaku uzyskanej dzięki przepuszczaniu gazowego amoniaku przez płuczkę z ciekłym n-heksanem. TiO2 utrzymuje się w piecu rurowym w atmosferze par n-heksanu i amoniaku w temperaturze 600°C przez 1 godzinę. Do czasu uzyskania zadanej temperatury modyfikacji i podczas schładzania reaktora do temperatury pokojowej fotokatalizatory znajdował się w strumieniu argonu.
Badania sorpcji CO2 na fotokatalizatorze przeprowadzono w szklanym reaktorze, w którym umieszcza się 300 mg fotokatalizatora na trzech półkach z filcu (na każdej półce po 100 mg fotokatali3 zatora). Przez reaktor przepuszczano powietrze z prędkością 100 cm3/min, stężenie CO2 wynosi 1000 ppm. Przebicie kolumny nastąpiło po 1,55 min. Sumarycznie uzyskano sorpcję na poziomie 3,091 mg CO2 na gram fotokatalizatora.
P r z y k ł a d VII
Fotokatalizator otrzymano w następujący sposób: anatazowy TiO2 utrzymywano się w piecu rurowym w atmosferze par n-heksanu, amoniaku i azotu w temperaturze 300°C przez 1 godzinę. Atmosferę par n-heksanu uzyskano przepuszczając azot przez płuczkę z ciekłym n-heksanem, dodatkowo do pieca wprowadzono gazowy amoniak. Do czasu uzyskania zadanej temperatury modyfikacji i podczas schładzania reaktora do temperatury pokojowej fotokatalizatory znajdował się w strumieniu argonu.
Badania sorpcji CO2 na fotokatalizatorze przeprowadzono w szklanym reaktorze, w którym umieszczono 300 mg fotokatalizatora na trzech półkach z filcu obojętnym w stosunku do CO2. Przez 3 reaktor przepuszczano powietrze z prędkością 100 cm3/min, stężenie CO2 wynosiło 1000 ppm. Prze4
PL 218 051 B1 bicie kolumny nastąpiło po 1,20 min. Sumarycznie uzyskano sorpcję na poziomie 1,24 mg CO2 na gram fotokatalizatora.
P r z y k ł a d VIII
Fotokatalizator otrzymano w następujący sposób: TiO2 utrzymywano w piecu rurowym w atmosferze par n-heksanu, amoniaku i azotu w temperaturze 250°C przez 1 godzinę. Atmosferę par n-heksanu i amoniaku uzyskano przepuszczając azot przez płuczkę z ciekłym n-heksanem i wodą amoniakalną. Do czasu uzyskania zadanej temperatury modyfikacji i podczas schładzania reaktora do temperatury pokojowej fotokatalizatory znajdował się w strumieniu argonu.
Badania sorpcji CO2 na fotokatalizatorze przeprowadzono w szklanym reaktorze, w którym umieszczono 300 mg fotokatalizatora na trzech półkach z filcu obojętnym w stosunku do CO2. Przez 3 reaktor przepuszczono powietrze z prędkością 100 cm3/min, stężenie CO2 wynosiło 1000 ppm. Przebicie kolumny nastąpiło po 1,25 min. Sumarycznie uzyskano sorpcję na poziomie 1,32 mg CO2 na gram fotokatalizatora.
P r z y k ł a d IX
Modyfikowany anatazowy ditlenek tytanu otrzymano w następujący sposób: TiO2 utrzymuje się w piecu rurowym w atmosferze par izopropanolu i amoniaku w temperaturze 200°C przez 1 godzinę. Atmosferę par izopropanolu i amoniaku uzyskano przepuszczając gazowy amoniak przez płuczkę z izopropanolem. Do czasu uzyskania zadanej temperatury modyfikacji i podczas schładzania reaktora do temperatury pokojowej fotokatalizatory znajdował się w strumieniu argonu.
Badania sorpcji CO2 na fotokatalizatorze przeprowadzono w szklanym reaktorze, w którym umieszczono 300 mg fotokatalizatora na trzech półkach z filcu obojętnym w stosunku do CO2. Przez 3 reaktor przepuszczano powietrze z prędkością 100 cm3/min, stężenie CO2 wynosiło 1000 ppm. Przebicie kolumny nastąpiło po 1,60. Sumarycznie uzyskano sorpcję na poziomie 1,75 mg CO2 na gram fotokatalizatora.
P r z y k ł a d X
Modyfikowany anatazowy ditlenek tytanu otrzymano w następujący sposób: utrzymuje się TiO2 w piecu rurowym w atmosferze par etanolu i amoniaku w temperaturze 200°C przez 1 godzinę. Atmosferę par etanolu i amoniaku uzyskano przepuszczając gazowy amoniak przez płuczkę z etanolem. Do czasu uzyskania zadanej temperatury modyfikacji i podczas schładzania reaktora do temperatury pokojowej fotokatalizatory znajdował się w strumieniu argonu.
Badania sorpcji CO2 na fotokatalizatorze przeprowadzono w szklanym reaktorze, w którym umieszczono 300 mg fotokatalizatora na trzech półkach z filcu obojętnym w stosunku do CO2. Przez 3 reaktor przepuszczano powietrze z prędkością 100 cm3/min, stężenie CO2 wynosiło 100 ppm. Przebicie kolumny nastąpiło po 1,42 min. Sumarycznie uzyskano sorpcję na poziomie 1,89 mg CO2 na gram fotokatalizatora.

Claims (5)

1. Sposób modyfikacji ditlenku tytanu do sorpcji CO2 z gazów, znamienny tym, że anatazowy ditlenek tytanu wygrzewa się w strumieniu argonu do osiągnięcia temperatury z zakresu od 100 do 600°C, a następnie utrzymuje się w tej temperaturze ditlenek tytanu w mieszaninie par węglowodorów i amoniaku.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszaninę par węglowodorów i amoniaku uzyskuje się w wyniku przepuszczania par gazowego amoniaku przez ciekły węglowodór.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszaninę par węglowodorów i amoniaku uzyskuje się w wyniku przepuszczania gazowego węglowodoru przez roztwór wody amoniakalnej.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszaninę par węglowodorów i amoniaku uzyskuje się w wyniku wprowadzania gazowego amoniaku i przepuszczania azotu przez ciekły węglowodór.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszaninę par węglowodorów i amoniaku uzyskuje się w wyniku przepuszczania azotu przez ciekły węglowodór i wodę amoniakalną.
Departament Wydawnictw UPRP
PL399847A 2012-07-06 2012-07-06 Sposób modyfikacji ditlenku tytanu do sorpcji CO<sub>2</sub> z gazów PL218051B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL399847A PL218051B1 (pl) 2012-07-06 2012-07-06 Sposób modyfikacji ditlenku tytanu do sorpcji CO<sub>2</sub> z gazów

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL399847A PL218051B1 (pl) 2012-07-06 2012-07-06 Sposób modyfikacji ditlenku tytanu do sorpcji CO<sub>2</sub> z gazów

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL399847A1 PL399847A1 (pl) 2014-01-07
PL218051B1 true PL218051B1 (pl) 2014-10-31

Family

ID=49877284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL399847A PL218051B1 (pl) 2012-07-06 2012-07-06 Sposób modyfikacji ditlenku tytanu do sorpcji CO<sub>2</sub> z gazów

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL218051B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL399847A1 (pl) 2014-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ndlovu et al. Review on CH4-CO2 replacement for CO2 sequestration and CH4/CO2 hydrate formation in porous media
Wang et al. Applications of metal–organic frameworks for green energy and environment: New advances in adsorptive gas separation, storage and removal
Babu et al. A new porous material to enhance the kinetics of clathrate process: application to precombustion carbon dioxide capture
Zhu et al. Effect of N-doping on NO2 adsorption and reduction over activated carbon: An experimental and computational study
Li et al. Carbon dioxide capture-related gas adsorption and separation in metal-organic frameworks
ES2376615T3 (es) Separación de dióxido de carbono de nitrógeno usando materiales con estructura de imidazolato zeol�?tica.
Liu et al. Catalytic oxidation of gas-phase mercury over Co/TiO2 catalysts prepared by sol–gel method
Cao et al. Capture of carbon dioxide from flue gas on TEPA-grafted metal-organic framework Mg2 (dobdc)
AU2012347153B2 (en) Method and device for separating hydrogen sulfide and hydrogen production system using the same
Saha et al. One-step conversion of agro-wastes to nanoporous carbons: Role in separation of greenhouse gases
Peng et al. Efficiently selective oxidation of H2S to elemental sulfur over covalent triazine framework catalysts
WO2009029876A3 (en) Scrubber for reactive gasses
Karimi et al. Biomass as a source of adsorbents for CO2 capture
Law et al. Effect of pressure equalization on methane enrichment from stranded natural gas using PSA with amorphous Kenaf and microporous palm kernel shell adsorbents
Wang et al. Investigation on removal of NO and Hg0 with different Cu species in Cu-SAPO-34 zeolites
KR20160137288A (ko) 유분 제거 장치 및 그것을 이용한 암모니아의 정제 장치
Serafin et al. Effective synthesis route of renewable activated biocarbons adsorbent for high CO2, CH4, H2, N2, C2H4 gas storage and CO2/N2, CO2/CH4, CO2/H2, C2H4/CH4 selectivity
Xia et al. Support-dependent activity and thermal stability of Ru-based catalysts for catalytic combustion of light hydrocarbons
JP2005289761A (ja) 塩化銅(i)の製造原料及び製造方法、並びにそれを用いたガスの吸着剤、吸着方法、及び回収方法
Wang et al. Integrated vacuum pressure swing adsorption and Rectisol process for CO2 capture from underground coal gasification syngas
Islam et al. A Review on the State-of-the-Art and Commercial Status of Carbon Capture Technologies
Jiang et al. Flexible ligands enhance the high-performance synthesis of MIL-101-Cys2 and its impact on greenhouse gas capture
Sahu et al. A review of materials used for carbon dioxide capture
PL218051B1 (pl) Sposób modyfikacji ditlenku tytanu do sorpcji CO&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; z gazów
Jeon et al. Regeneration of field-spent activated carbon catalysts for low-temperature selective catalytic reduction of NOx with NH3

Legal Events

Date Code Title Description
LICE Declarations of willingness to grant licence

Free format text: RATE OF LICENCE: 10%

Effective date: 20140505