碳捕获研究
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抽象的
就地利用火星大气中的二氧化碳（CO 2）为地表农作物生产提供了关键要素。MarsOasis® 生长室的气氛管理系统提供 CO 2、回收水和氧气并去除乙烯，以维持适合作物生长的气氛。支持的离子液体膜（SILM）可以选择性地提供CO 2同时将一氧化碳 (CO) 拒绝返回火星大气层。SILM 包含渗透到薄物理膜载体（例如聚醚砜或尼龙）的孔中的离子液体。离子液体因其可忽略不计的蒸气压、低熔点（许多在 0°C 以下仍保持液态）、高达 100°C 或更高的热稳定性以及取决于离子液体的溶解度（特别是水和/或酸性气体）而最有前途。构成 IL 的阳离子和阴离子。
MarsOasis® 植物生长室大气管理系统的概念设计
蒸气压可以忽略不计，这意味着液体不会从膜中流失，这是其他液体吸附剂的常见问题。通过膜的吸附和溶液扩散的物理过程得到增强；部分原因是，支撑液膜可以比纯物理膜薄得多，而无需将液体从支撑物中吹出或使其蒸发。然后，IL 中的胺基、氟基或腈基官能团可以进一步促进高选择性运输，因为这些化合物与 CO 2发生化学相互作用以增加其吸收和扩散速率。在本文中，我们报告了表征 SILM 从替代大气中选择性捕获 CO 2的实验。
参考
Nabity, J.、Tata, B.、Armstrong, I. 和 Escobar, C. (2021)。用于选择性CO 2捕获的支撑离子液体膜。国际环境系统会议。2021 年检索自 https://www.researchgate.net/profile/Bharath-Tata-3/publication/354031489_Supported_Ionic_Liquid_Membrane_for_Selective_CO_2_Capture/ links/611fd0ad1e95fe241ae71254/Supported-Ionic-Liquid-Membrane-for-Selective-CO-2-捕获.pdf。
抽象的
了解CO 2的冷凝对于设计紧凑型热交换器或涉及碳捕获和储存的过程等至关重要。然而，对于CO 2在普通材料上的冷凝缺乏一致的实验活动。在这项工作中，我们提出了一种实验方法和相关的实验室设置，用于测量 CO 2液化热交换器中常用材料上 CO 2冷凝的传热特性。我们研究了铜、铝、不锈钢 (316) 上 CO 2冷凝过程中的传热，以揭示传热对表面特性的依赖性。
实验在 10、15 和 20 bar 三种饱和压力以及 0 至 5k 之间的基体过冷度下进行。结果表明，传热系数随着表面过冷度的增加而减小。还发现增加饱和压力会增加传热系数。结果表明，表面粗糙度和表面能影响冷凝传热系数，粗糙度增加会导致传热系数降低。发现铜上的冷凝具有最高的传热系数，并且测量到铜的表面粗糙度最低。
铜、铝和钢分别在 10,15 和 20 bar 饱和压力下的冷凝 HTC。包括 15 bar 和 20 bar 饱和压力的 Nusselt 模型用于比较，并提出了修改的 Nusselt 模型。
参考
Snustad, I.、Ervik, Å.、Austegard, A.、Brunsvold, A.、He, J. 和Zhang, Z. (2021)。常见换热器材料上CO 2冷凝的传热特性：方法开发和实验结果。实验热与流体科学，129, 110440。https://doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2021.110440