Enhanced Carbon Dioxide Capture Capacity Using Mesoporous Magnesium Oxide -Based Nanocomposites

في الآونة الأخيرة، تم تحديد انبعاثات ثاني أكسيد الكربون على أنها المسهم الرئيسي في ظاهرة تغير المناخ المقلقة. نتيجة لذلك، هناك حاجة ملحة لتقليل ثاني أكسيد الكربون الزائد من الغلاف الجوي. يعتبر احتجاز ثاني أكسيد الكربون حالياً الحل الواعد لحل هذه المشكلة. يركز هذا المقترح على تحضير أكسيد المغنيسيوم المسامي المدعوم بالكربون والنيتروجين بطريقة (sol-gel) بسيطة وجديدة للحصول على مواد امتزاز فعالة لاحتجاز ثاني أكسيد الكربون مع قدرة الامتزاز العالية. للوصول إلى هذا الهدف، سيُستخدم الجليسين والكيتين لأول مرة كمصادر للكربون والنيتروجين، ستُدخل المواد الخافضة للتوتر السطحي المتنوعة كعامل توجيه للهيكل المسامي للحصول على حجم مسام كبير ومساحة سطح عالية وستُستخدم نترات المغنسيوم كمصدر لأيونات المغنسيوم، وكذلك سيضاف رباعي إيثيلين بنتامين لتعزيز قدرة الامتزاز. جميع المواد المستخدمة لتحضير أكسيد المغنيسيوم المسامي المدعوم بالكربون والنيتروجين متاحة وتجارية ومنخفضة التكلفة. ستُقيم تأثيرات النسب المختلفة من الجليسين أو الكيتين على أيونات المغنيسيوم لتحديد الظروف المثلى لبناء المركبات نانوية أكسيد المغنيسيوم المسامي المدعوم بالكربون والنيتروجين. سيُدرس تأثير العوامل المتغيرة لتحقيق رؤية أفضل لقدرة امتزاز ثاني أكسيد الكربون. كما ستُنفذ عمليات لقابلية إعادة تدوير واستقرار متراكب أكسيد المغنيسيوم المسامي المدعوم بالكربون والنيتروجين من خلال دورات امتزاز متتالية. سيتم اقتراح آلية منطقية لقدرة امتزاز ثاني أكسيد الكربون على أكسيد المغنيسيوم المسامي المدعوم بالكربون والنيتروجين. قد تصبح هذه المركبات مرشحة محتملة للتطبيق العملي لاحتجاز ثاني أكسيد الكربون. مدة المشروع 24 شهراً، والميزانية الإجمالية تبلغ 140,500 د.ك.

Recently, the emissions of CO2 are identified as the main participator in the climate change phenomenon, thus it is deduced an urgent demand to eliminate excess CO2 from the atmosphere. CO2 capture is the most promising route to avoid this issue, and it is supposed to be one of the best potential scenarios to treat this matter. This proposal focuses on synthesizing a simple and novel sol-gel approach to obtain mesoporous magnesium oxide codoped carbon and nitrogen as effective adsorbents for CO2 capture with high adsorption capacity. To reach this objective, glycine and chitin will be utilized for the first time as carbon and nitrogen sources. Diverse surfactants will be introduced as a structure-directing agent to obtain large pore volume and high surface area, and Mg(NO3)2 precursor will be used as Mg ions source. Also, the impregnation of tetraethylenepentamine (TEPA) will be performed to boost the adsorption capacity. All the precursors for constructing the mesoporous MgO codoped C/N nanocomposites are available, commercial and cost-effective. The effects of various compositions of glycine or chitin on Mg ions will be evaluated to determine the optimum conditions for constructing the MgO codoped C/N nanocomposites. The influences of varying parameters to achieve better insight into the adsorption capacity of CO2 will be studied. Recyclability and stability runs of the mesoporous MgO codoped C/N nanocomposites will also be carried out by consecutive adsorption-desorption cycles. A rational mechanism for the adsorption capacity of the synthesized nanocomposites for CO2 capture will be proposed. These new adsorbents become interesting candidates for CO2 capture. The project duration is 24 months, and the total budget is KD 140,500.