Closing the CO2 Loop: From Capture to Utilization
关闭二氧化碳循环:从捕获到利用
基本信息
- 批准号:RGPIN-2018-06393
- 负责人:
- 金额:$ 2.62万
- 依托单位:
- 依托单位国家:加拿大
- 项目类别:Discovery Grants Program - Individual
- 财政年份:2020
- 资助国家:加拿大
- 起止时间:2020-01-01 至 2021-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Greenhouse gas mitigation is one of the highest international priorities. For over 15 years, our group made seminal contributions in the area of CO2 capture by adsorption over a family of innovative proprietary materials. During our most recent NSERC Discovery Grant, we made outstanding progress in the fields of carbon capture, hydrogen storage, catalysis and materials design. We developed and patented a family of robust, high capacity amine-containing CO2 adsorbents, and investigated their hydrothermal stability in the presence of steam as well as their stability in the presence of ubiquitous impurities in industrial gases such as humidity, O2, H2S and SO2. In particular, we discovered and patented the stabilizing effect of water vapour. This is undoubtedly the most important finding in this field. We also developed hydrophobic polyethylenimine-impregnated materials with the highest ever amine efficiency both at high (100%) and ultra-low (400 ppm) CO2 concentration.
In parallel, we designed unique nitrogen-doped microporous carbons with the highest ever CO2 capacity and excellent H2 storage. In addition to low temperature CO2 capture, we developed highly stable CaO-based materials for high temperature CO2 separation. We also carried out extensive work on the treatment of wastewater, particularly the selective removal of heavy metals.
Our work has been innovative, inspiring and influential
In the current proposal, we will build on our own strength in carbon capture and expand our effort to new areas, namely (i) CO2 and biomass utilization for the manufacture of high value-added chemicals and renewable fuels, (ii) development of lower cost silica-based adsorbents for the removal of volatile organic compounds and air emissions control in the chemical and paint industry, and (iii) development of a novel reusable targeted drug delivery system using nanotechnology.
The long-term objectives are (i) to commercialize our CO2 capture technology in collaboration with Canadian industrial partners. Flue gas treatment using ultra-rapid adsorption-desorption cycling and singe-step biogas upgrading into renewable natural gas, based on simultaneous removal of moisture, H2S and CO2 are our main targets, (ii) to develop competitive catalysts for economically viable CO2 functionalization, (iii) to design novel VOC adsorbents with lower energy requirements and lower operating costs, and (iv) to demonstrate the feasibility of a novel, recoverable targeted drug delivery system.
The requested discovery grant will train young researchers at all levels in some of Canada's top priority areas. HQP will receive the highest quality training in a uniquely multidisciplinary environment involving materials science, chemistry, chemical and environmental engineering. While working on timely and challenging issues, they will receive extensive training on a large collection of state-of-the-art equipment
温室气体减排是国际上最重要的优先事项之一。 15 年来,我们的团队在通过一系列创新专有材料吸附捕获二氧化碳领域做出了开创性贡献。在最近的 NSERC 发现资助期间,我们在碳捕获、储氢、催化和材料设计领域取得了突出进展。我们开发了一系列坚固、高容量的含胺 CO2 吸附剂并获得了专利,并研究了它们在蒸汽存在下的水热稳定性以及它们在工业气体中普遍存在的杂质(如湿度、O2、H2S 和 SO2)存在下的稳定性。特别是,我们发现了水蒸气的稳定作用并获得了专利。这无疑是该领域最重要的发现。我们还开发了疏水性聚乙烯亚胺浸渍材料,在高 (100%) 和超低 (400 ppm) CO2 浓度下具有有史以来最高的胺效率。
与此同时,我们设计了独特的氮掺杂微孔碳,具有有史以来最高的二氧化碳容量和出色的氢气储存能力。除了低温二氧化碳捕获之外,我们还开发了用于高温二氧化碳分离的高度稳定的 CaO 基材料。我们还在废水处理方面开展了大量工作,特别是选择性去除重金属。
我们的工作具有创新性、启发性和影响力
在目前的提案中,我们将利用自身在碳捕获方面的优势,并将我们的努力扩展到新的领域,即(i)利用二氧化碳和生物质来制造高附加值化学品和可再生燃料,(ii)开发成本较低的二氧化硅基吸附剂,用于去除化学和油漆行业的挥发性有机化合物和控制空气排放,以及(iii)开发新型可重复使用的靶向药物 使用纳米技术的输送系统。
长期目标是 (i) 与加拿大工业合作伙伴合作,将我们的二氧化碳捕集技术商业化。我们的主要目标是采用超快速吸附-解吸循环和单步沼气升级为可再生天然气的烟气处理方法,同时去除水分、H2S 和 CO2,(ii) 开发具有竞争力的催化剂,用于经济上可行的 CO2 功能化,(iii) 设计具有较低能源需求和较低运行成本的新型 VOC 吸附剂,(iv) 展示 新型、可回收的靶向药物输送系统的可行性。
所申请的发现补助金将在加拿大一些最优先领域培训各级年轻研究人员。 HQP 将在涉及材料科学、化学、化学和环境工程的独特多学科环境中接受最高质量的培训。在解决及时且具有挑战性的问题时,他们将接受有关大量最先进设备的广泛培训
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Sayari, Abdelhamid其他文献
Adsorption of CO2-Containing Gas Mixtures over Amine-Bearing Pore-Expanded MCM-41 Silica: Application for Gas Purification
- DOI:
10.1021/ie900837t - 发表时间:
2010-01-06 - 期刊:
- 影响因子:4.2
- 作者:
Belmabkhout, Youssef;Serna-Guerrero, Rodrigo;Sayari, Abdelhamid - 通讯作者:
Sayari, Abdelhamid
CO2 capture on polyethylenimine-impregnated hydrophobic mesoporous silica: Experimental and kinetic modeling
- DOI:
10.1016/j.cej.2011.07.038 - 发表时间:
2011-09-01 - 期刊:
- 影响因子:15.1
- 作者:
Heydari-Gorji, Aliakbar;Sayari, Abdelhamid - 通讯作者:
Sayari, Abdelhamid
Removal of cadmium from aqueous solutions by adsorption onto polyethylenimine-functionalized mesocellular silica foam: Equilibrium properties
- DOI:
10.1016/j.jtice.2016.06.015 - 发表时间:
2016-09-01 - 期刊:
- 影响因子:5.7
- 作者:
Snoussi, Youssef;Abderrabba, Manef;Sayari, Abdelhamid - 通讯作者:
Sayari, Abdelhamid
Modeling adsorption of CO2 on amine-functionalized mesoporous silica. 2: Kinetics and breakthrough curves
- DOI:
10.1016/j.cej.2010.04.042 - 发表时间:
2010-07-01 - 期刊:
- 影响因子:15.1
- 作者:
Serna-Guerrero, Rodrigo;Sayari, Abdelhamid - 通讯作者:
Sayari, Abdelhamid
Effect of the Pore Length on CO2 Adsorption over Amine-Modified Mesoporous Silicas
- DOI:
10.1021/ef200765f - 发表时间:
2011-09-01 - 期刊:
- 影响因子:5.3
- 作者:
Heydari-Gorji, Aliakbar;Yang, Yong;Sayari, Abdelhamid - 通讯作者:
Sayari, Abdelhamid
Sayari, Abdelhamid的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Sayari, Abdelhamid', 18)}}的其他基金
Closing the CO2 Loop: From Capture to Utilization
关闭二氧化碳循环:从捕获到利用
- 批准号:
RGPIN-2018-06393 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Closing the CO2 Loop: From Capture to Utilization
关闭二氧化碳循环:从捕获到利用
- 批准号:
RGPIN-2018-06393 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Advanced carbon capture materials
先进碳捕获材料
- 批准号:
543657-2019 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Collaborative Research and Development Grants
Closing the CO2 Loop: From Capture to Utilization
关闭二氧化碳循环:从捕获到利用
- 批准号:
RGPIN-2018-06393 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Advanced carbon capture materials
先进碳捕获材料
- 批准号:
543657-2019 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Collaborative Research and Development Grants
Closing the CO2 Loop: From Capture to Utilization
关闭二氧化碳循环:从捕获到利用
- 批准号:
RGPIN-2018-06393 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
NANOSTRUCTURED MATERIALS FOR SEPARATION AND CATALYSIS
用于分离和催化的纳米结构材料
- 批准号:
106078-2013 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
NANOSTRUCTURED MATERIALS FOR SEPARATION AND CATALYSIS
用于分离和催化的纳米结构材料
- 批准号:
106078-2013 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Catalysis and Separation using Nanostructured Materials
使用纳米结构材料的催化和分离
- 批准号:
1208725-2008 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Canada Research Chairs
NANOSTRUCTURED MATERIALS FOR SEPARATION AND CATALYSIS
用于分离和催化的纳米结构材料
- 批准号:
106078-2013 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
相似国自然基金
基于多尺寸Ag基团簇电催化还原CO2的机器学习理论研究
- 批准号:QN25A040007
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
海洋溶解CO2传感器应用于原位长期监测的适应性改进
- 批准号:MS25D060007
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
页岩微纳米孔隙水的移动性及CO2-水-岩反应对CH4/CO2运移的影响机制
- 批准号:JCZRQN202500299
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于接力催化的CO2加氢直接高选择性制乙烯多功能催化剂的研究
- 批准号:JCZRYB202500767
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
蒽醌功能化的介孔氮化碳催化有机污染物光降解耦合CO2光还原转化为燃料的研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
深部咸水层CO2 封存盖层多尺度蠕变特性及临界幂律灾变机制
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
不同相态CO2对深部低渗不可采煤层气藏二氧化碳封存机制及潜力评估
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
新型核壳金属氧化物@沸石双功能催化剂可控制备及温室气体CO2加氢制乙烯反应机制的研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
有序合金电催化CO2还原
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:100.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于CuM纳米簇非对称脉冲电催化
CO2/NO3-共还原合成尿素研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:省市级项目
相似海外基金
Plasmonic Mg-based catalysts for low temperature sunlight-assisted CO2 activation (MgCatCO2Act)
用于低温阳光辅助 CO2 活化的等离子体镁基催化剂 (MgCatCO2Act)
- 批准号:
EP/Y037294/1 - 财政年份:2025
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Research Grant
NSFDEB-NERC: Spatial and temporal tradeoffs in CO2 and CH4 emissions in tropical wetlands
NSFDEB-NERC:热带湿地二氧化碳和甲烷排放的时空权衡
- 批准号:
NE/Z000246/1 - 财政年份:2025
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Research Grant
Evaluating the Impact and Efficiency of Engineering the Ocean to Remove CO2
评估海洋工程去除二氧化碳的影响和效率
- 批准号:
DE240100115 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Discovery Early Career Researcher Award
プラズマ複合プロセスを用いた低濃度CO2還元技術の開発
利用等离子复合工艺开发低浓度CO2还原技术
- 批准号:
24K15340 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
zero-CO2 cemeNt ThRough cArBonation of cAlcium Silicates and aluminateS (Contrabass)
通过硅酸钙和铝酸盐的碳化生产零二氧化碳水泥(Contrabass)
- 批准号:
EP/Y030354/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Research Grant
CONTRABASS - zero-CO2 cemeNt ThRough cArBonation of cAlcium Silicates and aluminateS
CONTRABASS - 通过硅酸钙和铝酸盐碳化生产的零二氧化碳水泥
- 批准号:
EP/Y031989/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Research Grant
Electro-fermentation process design for efficient CO2 conversion into value-added products
电发酵工艺设计可有效地将二氧化碳转化为增值产品
- 批准号:
EP/Y002482/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Research Grant
Modulating H2O Activity Promotes CO2 Reduction to Multi-Carbon Products
调节 H2O 活性可促进多碳产品的 CO2 还原
- 批准号:
2326720 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Non-Linearity and Feedbacks in the Atmospheric Circulation Response to Increased Carbon Dioxide (CO2)
合作研究:大气环流对二氧化碳 (CO2) 增加的响应的非线性和反馈
- 批准号:
2335762 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Standard Grant
CAREER: CAS: Organic Photochemistry for Light-Driven CO2 Capture and Release
职业:CAS:光驱动二氧化碳捕获和释放的有机光化学
- 批准号:
2338206 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.62万 - 项目类别:
Continuing Grant














{{item.name}}会员




