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Methylcellulose-Directed Synthesis of Nanocrystalline Zeolite NaA with High CO2 Uptake

机译：甲基纤维素定向合成具有高CO2吸收率的纳米晶体NaA沸石

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Zeolite NaA nanocrystals with a narrow particle size distribution were prepared by template-free hydrothermal synthesis in thermo-reversible methylcellulose gels. The effects of the amount of methylcellulose, crystallization time and hydrothermal treatment temperature on the crystallinity and particle size distribution of the zeolite NaA nanocrystals were investigated. We found that the thermogelation of methylcellulose in the alkaline Na2O-SiO2-Al2O3-H2O system played an important role in controlling the particle size. The synthesized zeolite nanocrystals are highly crystalline, as demonstrated by X-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscopy (SEM) shows that the nanocrystals can also display a well-defined facetted morphology. Gas adsorption studies on the synthesized nanocrystalline zeolite NaA showed that nanocrystals with a size of 100 nm displayed a high CO2 uptake capacity (4.9 mmol/g at 293 K at 100 kPa) and a relatively rapid uptake rate compared to commercially available, micron-sized particles. Low-cost nanosized zeolite adsorbents with a high and rapid uptake are important for large scale gas separation processes, e.g., carbon capture from flue gas.
机译：通过在热可逆甲基纤维素凝胶中进行无模板水热合成，制备了具有窄粒径分布的NaA沸石纳米晶体。研究了甲基纤维素的量，结晶时间和水热处理温度对NaA沸石纳米晶体的结晶度和粒径分布的影响。我们发现，在碱性Na2O-SiO2-Al2O3-H2O系统中甲基纤维素的热凝胶化在控制粒径方面起着重要作用。如X射线衍射（XRD）所示，合成的沸石纳米晶体是高度结晶的，并且扫描电子显微镜（SEM）显示纳米晶体也可以显示出明确的多面形态。对合成的纳米晶体NaA进行的气体吸附研究表明，与市售的微米级尺寸相比，尺寸为100 nm的纳米晶体显示出较高的CO2吸收能力（在293 K下100 kPa时为4.9 mmol / g）和相对较快的吸收速率。粒子。具有高且快速吸收的低成本纳米尺寸沸石吸附剂对于大规模的气体分离过程例如从烟道气中捕集碳是重要的。

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