

Улавливание и связывание углекислого газа для производства синтетических материалов
https://doi.org/10.18412/1816-0395-2024-10-4-9
Аннотация
Рассмотрены процессы связывания углекислого газа при получении различных неорганических карбонатных материалов, в том числе с использованием биотехнологий, и образование из СО2 органических полимеров и мономеров для них. Выявлено, что в случае неорганических материалов наиболее целесообразно выглядит использование шлаков и шламов, содержащих большое количество оксидов металлов с различных производств, а в случае материалов на основе органических полимеров предпочтительны технологии на основе поликарбонатов, а также поликарбонат-содержащих полиолов и безфосгенных изоцианатов для полиуретанов. Проанализированы новые перспективные методы, находящиеся в активной разработке, однако еще не получившие промышленного применения, такие как электрохимическое восстановление углекислого газа и конденсация его с бутадиеном.
Ключевые слова
Об авторах
Е.Л. КолычевРоссия
канд. хим. наук, ст. науч. сотрудник центра НИОКР "Нефтехимия и Полимеры"
А.В. Сулимов
Россия
д-р техн. наук, руководитель центра НИОКР "Нефтехимия и Полимеры"
К.А. Овчинников
Россия
канд. хим. наук, зам. генерального директора по НИОКР
А.В. Клейменов
Россия
д-р техн. наук, начальник Управления инновационного развития и интеллектуальной собственности
Список литературы
1. Sheshkovas A.Z., Veselovskaya J.V., Selishchev D.S., Kozlov D.V. Low-Temperature Composite CO2 Sorbents Based on Amine-Containing Compounds. Russian Journal of Applied Chemistry. 2023. Т. 96. № 3. Р. 257—274.
2. Hills C.D., Tripathi N., Carey P.J. Mineralization Technology for Carbon Capture, Utilization, and Storage. Frontiers in Energy Research. 2020. № 8. Р. 142.
3. Shi C., He F., Wu Y. Effect of pre-conditioning on CO2 curing of lightweight concrete blocks mixtures. Construction and Building Materials. 2012. № 26. Р. 257—267.
4. Humbert P.S., Castro-Gomes J. CO2 activated steel slagbased materials: A review. Journal of Cleaner Production. 2019. № 208. Р. 448—457.
5. Guo Y., Luo L., Liu T. еt all. A review of low-carbon technologies and projects for the global cement industry. Journal of Environmental Sciences. 2024. № 136. Р. 682—697.
6. Castanier S., Le Métayer-Levrel G., Perthuisot J.-P. Cacarbonates precipitation and limestone genesis — the microbiogeologist point of view. Sedimentary Geology. 1999. № 126. Р. 9—23.
7. Dhami N., Reddy M.S., Mukherjee A. Biomineralization of calcium carbonates and their engineered applications: a review. Frontiers in Microbiology. 2013. № 4. Р. 314.
8. Wibowo E.S., Park B.-D. Crystalline Lamellar Structure of Thermosetting Urea—Formaldehyde Resins at a Low Molar Ratio. Macromolecules. 2021. № 54. Р. 2366—2375.
9. Wibowo E.S., Park B.-D., Causin V. Recent Advances in Urea—Formaldehyde Resins: Converting Crystalline Thermosetting Polymers Back to Amorphous Ones. Polymer Reviews. 2022. № 62. Р. 722—756.
10. Zhu H., Xu S. Preparation of Flame-Retardant Rigid Polyurethane Foams by Combining Modified Melamine-Formaldehyde Resin and Phosphorus Flame Retardants. ACS Omega. 2020. № 5 (17). Р. 9658—9667.
11. Третьякова Н.А., Колычев Е.Л., Сулимов А.В., Овчинников К.А. Ключевые технологии синтеза изоцианатов без применения фосгена. Каучук и Резина. Т. 82. № 6. C. 304—309.
12. Шаманаев И.В., Козлов Д.В., Бухтиярова Г.А. Циклоприсоединение СО2 к эпоксидам в проточных реакторах: глава монографии Получение, хранение и применение водорода. Новые идеи и перспективные разработки. М., РАН, 2023. C. 373—383. ISBN 978-5-907645-28-8.
13. Brannigan R.P., Dove A.P. Synthesis, properties and biomedical applications of hydrolytically degradable materials based on aliphatic polyesters and polycarbonates. Biomaterials Science. 2017. № 5. Р. 9—21.
14. Cao H., Wang X. Carbon dioxide copolymers: Emerging sustainable materials for versatile applications. SusMat. 2021. №1. Р. 88—104.
15. Kindermann N., Cristòfol А., Kleij A.W. Access to Biorenewable Polycarbonates with Unusual Glass-Transition Temperature (Tg) Modulation. ACS Catalysis. 2017. № 7. Р. 3860—3863.
16. Blattmann H., Fleischer M., Bähr M., Mülhaupt R. Isocyanate- and Phosgene-Free Routes to Polyfunctional Cyclic Carbonates and Green Polyurethanes by Fixation of Carbon Dioxide. Macromolecular Rapid Communications. 2014. № 35. Р. 1238—1254.
17. Eagan J.M. The Divergent Reactivity of Lactones Derived from Butadiene and Carbon Dioxide in Macromolecular Synthesis. Macromolecular Rapid Communications. 2023. № 44. Р. 220—348.
18. SCG and Avantium pair up on CO2-to-plastic pilot. C&EN Global Enterprise. 2023. № 101 (24). Р. 15.
Рецензия
Для цитирования:
Колычев Е., Сулимов А., Овчинников К., Клейменов А. Улавливание и связывание углекислого газа для производства синтетических материалов. Экология и промышленность России. 2024;28(10):4-9. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2024-10-4-9
For citation:
Kolychev E., Sulimov A., Ovchinnikov K., Kleimenov A. Carbon Dioxide Capture and Sequestration for Production of Synthetic Materials. Ecology and Industry of Russia. 2024;28(10):4-9. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0395-2024-10-4-9