MOFs直接进行碳捕获,减少温室气体有希望!


材料牛注:随着全球气候变暖,CO2的捕获吸收已经显得那么至关重要,近日,阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)的科研工作者们已经研发出一种金属有机骨架化合物(MOFs)多孔材料,这种材料可以选择性地吸收气体,是CO2吸收捕获的一个突破性进展,目前这一技术逐渐迈向商业化,在未来具有不可限量的潜力。rd1610_carbon_capture

CO2的捕捉一直是化学研究中备受瞩目的领域,它可以提供一种直接的方法来处理大气中CO2的增加,这种温室气体很大程度导致了全球变暖和气候变化。

阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)先进薄膜和多孔材料研究中心的副主任Mohamed Eddaoudi教授领导的科研队伍,一直在发展一种被称为金属有机骨架化合物(MOFs)的多孔材料,用来选择性地除去气体混合物中的各种气体。他们最新的突破性材料可以有效地吸收CO2,甚至当CO2浓度低至400ppm时都可以有效吸收。这种材料的发现大大提高了捕捉CO2的可能。

金属有机骨架化合物(MOFs)由金属离子或者以有机分子作为联结的分子群组成。改变这两种主要组分的化学组成或者几何结构会产生巨大的变化,可以选择性吸收和储存气体。

Eddaoudi说:“对金属有机骨架化合物(MOFs)这一独特领域四到五年的研究,是这种捕获CO2最新材料发现的主要原因。”他解释道,关键性的挑战在于创造出可以超过现有性能的材料,同时也要大大减少在整个操作过程中的能量损耗。

研究者们计划研制一种含氟的金属有机骨架化合物(MOF),在这种材料中,含有Ni(II)金属中心和吡嗪有机分子连接的方格层是通过由铌(Ni)、氧(O)和氟(F)原子组成的柱状物桥接起来。

“控制氟原子之间距离的能力能够使我们创造出理想的四方形状的“口袋”,来有效地捕获CO2分子,继而给予我们的材料这种独一无二的性能。”Eddaoudi教授说。

CO2在金属有机骨架化合物(MOFs)中的位置可以在南非的斯坦林布什大学通过X射线衍射设备来进行测试。当CO2处于非常低的浓度下,捕获CO2的能力使新材料适用于非常宽泛的应用范围,包括从空气中直接捕获。

Eddaoudi解释,金属有机骨架化合物(MOF)可能适用于静态产生CO2的工业生产过程(例如水泥厂),但也可以用于交通工具,例如卡车、汽车或者飞机。当CO2和空气混合后,对其的吸收效率远远小于对刚释放CO2的吸收效率。

Eddaoudi教授说:“我们现正在努力增大这种材料的使用范围,这使我们向着最终的商业化寻求产业合作。”

原文链接:Enabling Direct Carbon Capture

本文由编辑部丁菲菲提供素材,樊超编译,点我加入编辑部

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