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吸吸吸!它把二氧化碳统统吸走,转化成碳材料

科普小知识2022-02-22 06:20:12
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这种新型多孔配位聚合物具有螺旋桨形状的分子结构,可以选择性地捕获二氧化碳并有效地将其转化为碳材料。

吸吸吸!它把二氧化碳统统吸走,转化成碳材料

照片:明迪·高宫的插图

来自京都大学、东京大学和江苏师范大学的研究人员联合开发了一种新材料,这种材料能够选择性地捕获二氧化碳分子,并有效地将其转化为有机材料。这项研究发表在《自然通讯》上。

化石燃料的使用导致了全球二氧化碳排放量的增加,这反过来又导致了全球变暖等严重的气候问题。应对这种情况的措施之一是从大气中捕获和隔离二氧化碳,但是当前的方法消耗太多的能量,并且二氧化碳的低反应性使其难以捕获和转化。

来自iCeMS的京都大学的材料化学家Ken Ichi Otake说:“我们已经成功设计了一种对二氧化碳分子具有高亲和力的多孔材料,这种材料可以很快转化为有用的有机材料。”

它是由锌金属离子组成的多孔配位聚合物。在使用x光分析和测试材料后,研究人员发现它只能选择性地捕获二氧化碳分子,其效率是其他五氯苯酚的10倍。

这种材料含有一种具有螺旋桨状分子结构的有机成分,当二氧化碳分子接近时,这种分子结构会旋转并重新排列,导致五氯苯酚分子通道发生轻微变化。这使得它的功能相当于分子筛,分子筛可以根据大小和形状来识别分子。同时,五氯苯酚是可回收的,催化剂的效率在10个反应周期后没有降低。

来自京都大学的材料化学家苏苏姆·北川(Susumu Kitagawa)说:“最环保的碳捕获方法之一是将二氧化碳回收成高价值的化学物质,如碳酸盐,这种物质可以用于石油化工和制药行业。”

捕获碳转化后,新材料可用于制造聚氨酯,聚氨酯是一种广泛用于服装、家用电器和包装材料的材料。

这项新研究为将来探索碳捕获材料开辟了一条新的途径。

《科技日报》编译的蝌蚪员工