Visible Light-Driven CO 2 Capture and Release Using Photoactive Pyranine in Water in Continuous Flow

化学 吡喃 可见光谱 化学工程 流量(数学) 气候变化 光化学 环境化学 纳米技术 光电子学 海洋学 机械 地质学 工程类 物理 生物化学 材料科学 膜
作者
Hyowon Seo,Johannes Schretter,Michael Edward Massen-Hane,T. Alan Hatton
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (39): 26777-26785 被引量:35
标识
DOI:10.1021/jacs.4c07278
摘要

The urgent need to address climate change and its environmental consequences demands innovative carbon capture technologies, given the relationship between rising global temperatures and increased atmospheric CO 2 levels. Here, we present a reversible photochemical carbon capture and release strategy and system utilizing photoactive pyranine in an aqueous bicarbonate buffer system. Control experiments suggested that the photoacid effect occurs at the surface which contributes to CO 2 release, complemented by the photothermal effect at the surface and in the bulk. A continuous flow setup employing a tube-in-tube configuration with a hollow fiber membrane demonstrates the efficiency and reliability of the visible light-driven carbon capture system, with the release of CO 2 captured from a 15% CO 2 feed in the dark, at a rate of 0.48 mmol CO 2 per hour to a nitrogen sweep stream under light irradiation at 200 W/m 2, a level comparable to solar intensity of visible light (150 W/m 2 of blue light −250 W/m 2 of blue and green light). The robustness and scalability of the system has been demonstrated, with long-term operation over 7 days yielding 60 mmol (1.34 L CO 2 at STP) of cumulated CO 2 separation. Additionally, we explored the potential for direct air capture, yielding 3 μmol of CO 2 separation over 2 h of operation from a bicarbonate buffer solution saturated with ambient air (420 ppm). This work introduces the prospect of photoswing of carbon capture systems, which can avoid external energy input beyond solar irradiation, offering promising avenues for addressing the challenges associated with 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
坚强冰枫的应助被科研通管家采纳,获得10
刚刚
Owen的应助被科研通管家采纳,获得10
刚刚
vampv的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
Mo完成签到,获得积分10
1秒前
今后的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
糖果悠悠的应助被韩明轩采纳,获得10
1秒前
桐桐的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
研友_VZG7GZ的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
Wesley完成签到,获得积分10
1秒前
坚强冰枫的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
8R60d8的应助被SILLAGEYE采纳,获得10
2秒前
null的应助被小土采纳,获得20
2秒前
小天小天完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
舒心无剑完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
秋秋完成签到,获得积分10
5秒前
研友_YLBPgZ发布了新的文献求助10
5秒前
豆包不是菜包完成签到 ,获得积分10
7秒前
晨曦发布了新的文献求助10
8秒前
卓卓卓完成签到 ,获得积分10
8秒前
dong完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
瓦洛佳发布了新的文献求助30
10秒前
柔弱的立果完成签到 ,获得积分10
11秒前
张志辉完成签到,获得积分10
11秒前
null的应助被SILLAGEYE采纳,获得10
11秒前
风吹麦浪完成签到,获得积分10
11秒前
研友_YLBPgZ完成签到,获得积分10
12秒前
苏小狸完成签到,获得积分10
12秒前
傅凡桃完成签到,获得积分10
12秒前
wenli完成签到,获得积分10
13秒前
上杉绘梨衣完成签到,获得积分10
13秒前
苗子完成签到,获得积分10
14秒前
酷炫的雪枫完成签到 ,获得积分10
14秒前
LILI完成签到,获得积分10
14秒前
Goodenough发布了新的文献求助10
15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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Liquidus diagram and viscosity estimation in pseudo-binary system Li2B6O10–LiF 300
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 8076125
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9494315
关于积分的说明 21378968
捐赠科研通 7644187
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3400011
关于科研通互助平台的介绍 2529797
邀请新用户注册赠送积分活动 2438721