廉价的纳米材料可以用来擦洗工业排放的二氧化碳

科学的俄勒冈州立大学的研究人员已经证明了一个廉价的纳米材料的潜在擦洗工业排放的二氧化碳。

研究结果,发表在细胞物理科学报告,很重要,因为改善碳捕捉方法是应对气候变化的关键,俄勒冈州立大学的Kyriakos Stylianou,他领导了这一研究。

二氧化碳的温室气体,结果从燃烧化石燃料和气候变暖的主要原因之一。

设施过滤空气中的二氧化碳全球开始涌现——世界上最大的2021年开业在冰岛,但他们不愿大幅削弱全球排放问题,Stylianou笔记。一年,冰岛植物可以画出每年排放的二氧化碳量相当于800辆汽车。

然而,技术减轻二氧化碳进入大气层的时候,工厂等相对发达。之一,这些技术包括纳米材料被称为金属有机框架,或财政部可以拦截二氧化碳分子通过吸附烟气通过烟囱。

“二氧化碳的捕获实现零排放目标至关重要,“Stylianou说,助理教授化学。“财政部显示很多碳捕获的承诺,因为他们的孔隙度和结构多样性,但合成通常意味着经济和环境使用昂贵的试剂,如重金属盐和有毒溶剂。”

此外,处理水的部分烟囱气体大大复杂化移除二氧化碳,他说。许多mof,表明碳捕捉潜在的在潮湿的环境失去了它们的有效性。Stylianou说,烟气可以干,但这增加了重大牺牲的二氧化碳去除过程,足以使它不能存活的工业应用。

“所以我们试图想出一个财政部来解决目前使用的各种材料的局限性在碳捕获:成本高,二氧化碳的选择性差,稳定在潮湿的条件下,低和低二氧化碳吸收能力,”他说。

mof是水晶,多孔材料由带正电的金属离子的有机“连接器”分子包围称为配体。金属离子使节点绑定连接器的手臂形成重复结构,看起来像一个笼子里;结构的纳米尺度的毛孔,吸附气体,像一块海绵。

财政部可以设计各种组件,确定MOF的属性,还有数以百万计的可能的财政部,Stylianou说。近100000人已经被化学合成研究人员,和另一个50的性能预测。

“在这项研究中我们引入一个财政部由铝和现成的配体,benzene-1, 2, 4, 5-tetracarboxylic酸,“Stylianou说。“财政部的合成发生在水和只需要几个小时。和财政部毛孔的大小与二氧化碳分子,意义有一个狭小的空间里关押的二氧化碳。”

财政部工作在潮湿的条件下,也更喜欢二氧化碳氮,这是很重要的,因为烟道气体氮氧化物是一个因素。如果没有选择性,财政部可能会被绑定到错误的分子。

“这MOF是一位杰出的候选人湿燃烧后碳捕获应用程序,”Stylianou说。“这是成本效益和特殊的分离性能和可再生和再利用至少三次类似的吸收能力。”

参考:Loughran RP,赫尔利T, Gładysiak等。从使用肥性湿烟气二氧化碳捕获和具有成本效益的有机框架。细胞代表物理科学。2023:101470。doi:10.1016 / j.xcrp.2023.101470

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