Environmental research · 2025
Synergistic enhancement of CO2 adsorption on Cu2(OH)PO4 via iron doping and polyethylenimine loading.
СтатьяНазвание и аннотация: Перевод в очереди
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Zhao Deqiang, Lu Heng, Huang Qi, Li Qiuhong, Li Siru, Liu Yi, Yuan Bojie
Аннотация
A novel polyethyleneimine (PEI)-loaded Fe-doped Cu2(OH)PO4 adsorbent was synthesized via physical impregnation and characterized using XRD, FT-IR, SEM, XPS, and N2 adsorption. Key parameters (Fe doping, PEI loading, temperature, flow rate) affecting CO2 adsorption were optimized using the response surface methodology (RSM, Box-Behnken design), and flow rate was identified as the most influential factor. The optimal adsorbent, 8 %Fe-Cu2(OH)PO4@50 %PEI, achieved a CO2 adsorption capacity of 3.95 mmol/g (60 °C, 30 ml/min). A significant synergistic effect (α = 3.2426) existed between Fe doping and PEI loading. RSM predictions (8.8 mol %Fe, 50.6 wt % PEI, 50.1 °C, 28 ml/min; capacity 3.95 mmol/g) closely matched those obtained in the experiment (3.90 mmol/g). The adsorbent exhibited excellent stability over 20 cycles (capacity loss: 0.35 mmol/g). Kinetic and thermodynamic studies indicated barrier-free (Ea = -41.66 kJ/mol), exothermic, spontaneous, and entropy-driven monolayer adsorption. This demonstrates that 8 %Fe-Cu2(OH)PO4@50 %PEI is a highly efficient and recyclable CO2 adsorbent.