Amino Acid Promotes Ultrarapid Clathrate Formation from Liquid CO 2 for Offshore Carbon Dioxide Sequestration

笼状水合物 化学 固碳 水合物 碳捕获和储存(时间表) 化学工程 二氧化碳 海底 胶结(地质) 动力学 碳纤维 甲烷 固碳 海水 海底管道 水圈 拉曼光谱 环境化学 天然气 化学动力学 合成气 原位 纳米技术 采出水 石油工程 传质
作者
Xuejian Liu,Zhenyuan Yin,Jiayu Sun,Xinrui Cai,Yan Li,Guangjin Chen,Chenlu Xu,Hongfeng Lu,Praveen Linga
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:14 (3): 1410-1422 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.5c10052
摘要

Achieving global net-zero emissions necessitates advancements in sustainable CO 2 sequestration technologies. CO 2 sequestration in subsea sediments in the form of clathrates presents a promising option due to inherent reaction conditions, high CO 2 storage capacity, and superior stability. However, the sluggish CO 2 hydrate formation kinetics significantly constrains its field-scale application, particularly in the process of CO 2 hydrate cap formation to prevent the CO 2 leakage. Herein, we propose a biomolecular strategy by using the low-dose hydrophobic amino acid l -methionine to address this challenge. Combining morphological imaging and in situ Raman spectroscopy, l -methionine was found to disrupt the rigid CO 2 hydrate films and induces self-organized liquid CO 2 transport channels, significantly reducing CO 2 mass transfer resistance. Molecular-level analysis further reveals that the hydrophobic group of l -methionine leads to a 70% decrease in the energy barrier of the CO 2 diffusion. This biocompatible promoter enables ultrahigh CO 2 uptake (120.6 v/v ) with a 15-fold enhancement over pure water. Rapid CO 2 hydrate formation for hydrate-sediment cementation was further validated using the acquired South China Sea clayey-silty marine sediments. This environmentally benign strategy demonstrates extraordinary CO 2 hydrate formation kinetics from liquid CO 2 compared to the state-of-the-art promoters, offering a promising and practical solution for long-term offshore CO 2 storage to mitigate climate change.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
mayxmzhang完成签到,获得积分10
刚刚
莫养羊发布了新的文献求助10
刚刚
凌雪柯完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
哦哦哦关注了科研通微信公众号
2秒前
3秒前
yang发布了新的文献求助10
3秒前
AaronW完成签到,获得积分10
4秒前
大飞完成签到,获得积分10
4秒前
小趴菜完成签到 ,获得积分10
4秒前
ll发布了新的文献求助10
4秒前
苏苏苏发布了新的文献求助30
4秒前
小杭776完成签到,获得积分0
5秒前
5秒前
淡定的乐菱完成签到,获得积分10
5秒前
mayxmzhang发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
星儿完成签到 ,获得积分10
7秒前
仁爱的大白菜真实的钥匙完成签到,获得积分10
7秒前
和谐的万宝路完成签到,获得积分10
7秒前
xxxg郭完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
hychu完成签到,获得积分10
8秒前
FFFFFF完成签到 ,获得积分10
8秒前
蹀躞蹀发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
apricity199的应助被彩色的大米采纳,获得10
9秒前
菜菜完成签到 ,获得积分10
9秒前
像超人一样消失的应助被wzhang采纳,获得10
10秒前
李子完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
大飞发布了新的文献求助10
11秒前
liyi发布了新的文献求助10
11秒前
Akim的应助被wangguang采纳,获得10
12秒前
知识就是力量完成签到 ,获得积分10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Topological Photonics: Fundamentals and Applications 500
5th World Conference on Detergents: Reinventing the Industry : Opportunities and Challenges 500
Les Mots du discours 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8098198
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9508608
关于积分的说明 21467294
捐赠科研通 7673110
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3407413
关于科研通互助平台的介绍 2535414
邀请新用户注册赠送积分活动 2447058