Een KAIST-onderzoeksteam heeft een technologie ontwikkeld om de stabiliteit van amine-bevattende adsorbentia 50 keer te verhogen, een nieuwe stap zetten in de richting van het commercialiseren van stabiele adsorbentia die langer meegaan.

Professor Minkee Choi van de afdeling Chemische en Biomoleculaire Engineering en zijn team zijn erin geslaagd amine-bevattende adsorbentia te ontwikkelen die een hoge oxidatieve stabiliteit vertonen.

De afvang van het broeikasgas kooldioxide is een actief lopend onderzoeksveld, en enkele van de nieuwste ontwikkelingen wijzen op amine-bevattende adsorbentia als een efficiënte en milieuvriendelijke manier om kooldioxide af te vangen. Echter, van bestaande amine-bevattende adsorbentia is bekend dat ze onstabiel zijn onder oxidatie, die het adsorbens chemisch afbreekt, waardoor het moeilijk wordt om te vertrouwen op amine-bevattende adsorbentia voor herhaald en voortgezet gebruik.

De onderzoekers hebben ontdekt dat de minuscule hoeveelheid ijzer en koper in het amine de oxidatieve afbraak van het aminehoudende adsorbens versnelt. Bij deze ontdekking, zij stelden het gebruik van een chelatorstof voor, die in wezen de activering van de onzuiverheden onderdrukt.

Het team toonde aan dat de voorgestelde methode het adsorbens tot 50 keer langzamer maakt in zijn deactiveringssnelheid als gevolg van oxidatie, vergeleken met conventionele polyethyleenimine (PEI) / silica-adsorbentia. Figuur 1 illustreert de superieure prestaties van dit oxidatiestabiele aminebevattende adsorbens (weergegeven in zwarte vierkanten), waarvan de capaciteit om kooldioxide op te vangen slechts in geringe mate (~ 8 procent) verslechtert. In de tussentijd, het kooldioxide-vangende vermogen van het PEI/silica-adsorbens (weergegeven in rode ruiten) neemt drastisch af na 30 dagen blootstelling aan oxidatieve veroudering.

Deze stabiliteit onder oxidatie zal naar verwachting amine-bevattende adsorbentia een stap dichter bij commercialisering brengen. Professor Choi zegt dat de commercialiseringsstappen voor de kooldioxide-adsorbentia van zijn team al aan de gang zijn. Hij streeft verder naar "het ontwikkelen van 's werelds beste adsorbens voor het opvangen van koolstofdioxide."