CO2 sorbentu kandidātvielu sintēze un efektivitātes izpēte

Posted on by Linda Ansone - Bērtiņa

Pētītas 3 dažādas metālorganiskās struktūras (MOF), kā arī litija silikāti.

Metālorganiskās struktūras (MOS (angļu val. MOF) ir savienojumu klase, kuras pamatā ir metāla joni, kas saistīti ar organiskiem ligandiem, lai veidotu vienu-, divu- vai trīsdimensionālas struktūras. Pie tam šo savienojumu raksturīga iezīme ir porainība.

Pēc zinātniskās literatūras rakstiem sintezētas 3 MOS: CuBTC, UTSA-16 un UiO-66(zr)-(COOH)2, kā arī veikti šo MOS imobilizācijas priekš mēģinājumi uz montmorilonīta un aerosila.

MOS sintēzei izmantotas atšķirīgas sintēzes metodes, piemēram, CuBTC sintēze veikta, izmantojot apstrādi ar ultraskaņu, UTSA-16 sintēze veikta, izmantojot hidrotermālos reakcijas apstākļus noslēgtā teflona kapsulā, paaugstinātā temperatūrā, savukārt UiO-66(zr)-(COOH)2 sintēze veikta pēc tradicionālās sintēzes metodes, karsējot reakcijas maisījumu apaļkolbā uz laboratorijas plītiņas zem atteces dzesinātāja.

MOS imobilizācija veikta, izmantojot atbilstošās MOS sintēžu metodes, taču papildus pievienojot potenciālo MOS nesēju – mālus vai aerosilu. Laboratorijā iegūtie savienojumi vizuāli neatšķiras no zinātniskajā literatūrā publicētajiem attēliem, savukārt MOS imobilizējot uz nesēja, iegūtā produkta krāsas intensitāte samazinās – CuBTC+Mt, kā arī UTSA-16+Mt, UTSA-16+Aerosils novērojama blāvāka tumši zilā un violetā krāsa attiecīgi, savukārt UiO-66(zr)-(COOH)2+Mt, raksturīga viegli pelēcīga nokrāsa. Pārbaudot materiālu spēju sorbēt oglekļa dioksīdu, secināms, ka imobilizētajiem materiāliem tā ir zemāka, vismazākā atšķirība ir UiO-66(zr)-(COOH)2 un UiO-66(zr)-(COOH)2+Mt paraugiem. Turpināti tiek MOS sintēzes optimizācijas pētījumi, tiks veikta iegūto materiālu raksturošana un pētīta oglekļa dioksīda sorbcija.

Litija silikātu (Li4SiO4) saturošs sorbents gatavots pēc citrāta sol-gēl metodes, izmantojot LiNO3 un Si(OC2H5)4 kā Li un Si prekursorus ar Li:Si atomu attiecību 4:1. Litija silikātu imobilizē uz montmorilonīta vai keramzīta. Līdz šim iegūtie dati norāda uz augstu litija silikāta spēju sorbēt oglekļa dioksīdu, taču pēc imobilizēšanas materiālu sorbcijas spējas samazinās, turpinās metodes optimizēšana.