俄勒冈州立大学的科学家们,成功展示了一项引人注目的发现:他们发现了一种具有成本效益的纳米材料,能够高效地从工业污染物中过滤出二氧化碳。这项研究成果由 Kyriakos Stylianou 领导,他是俄勒冈州立大学理学院的杰出学者。这一发现刊登在《细胞报告物理科学》(Cell Reports Physical Science)上,被认为对于解决气候变化问题至关重要。
过去,工业排放中的碳排放一直是温室气体的主要来源之一。然而,科学家们发现了一种新型的纳米材料,即金属有机框架(MOF),可从潮湿的工业排放中有效去除二氧化碳。这项研究在俄勒冈州立大学进行,该大学的研究人员指出,这种 MOF 由铝和一种常见的配位体构成,有望解决目前碳捕获技术所面临的一些难题,如高成本和潮湿环境下的低效问题。图片来源:Kyriakos Stylianou 提供,OSU 科学学院。
二氧化碳是导致气候变暖的温室气体之一,主要产生于化石燃料的燃烧过程。虽然全球范围内已经开始兴起碳捕获设施,但其影响仍然有限。例如,冰岛的一个发电厂每年的二氧化碳排放量相当于约 800 辆汽车的年排放量。尽管如此,这些设施在全球排放问题上仍然只是起步。
在解决碳排放问题方面,金属有机框架(MOF)成为备受关注的纳米材料。MOF 可以像海绵一样吸附烟气中的二氧化碳分子,从而减少大气中的温室气体含量。然而,MOF 的制备一直受制于高成本、选择性差、湿度条件下的稳定性问题,以及二氧化碳吸收能力不足的挑战。
研究人员通过引入一种含有铝和易得配体(苯-1,2,4,5-四羧酸)的 MOF,成功地解决了这些问题。这种 MOF 可以在水中合成,制备成本低廉,而且具有适当大小的孔隙,可以高效地捕获二氧化碳。此外,这种 MOF 在湿度条件下依然表现出色,而且对二氧化碳的选择性非常高,有助于避免与其他气体混合。据 Stylianou 介绍,这种 MOF 是湿法燃烧后碳捕集应用的理想材料,不仅成本低廉,还具有出色的分离性能和吸收能力。
总之,科学家们的这项研究为解决工业排放中的碳问题提供了更为可行的方法。金属有机框架(MOF)作为一种创新的纳米材料,展现出了巨大的潜力,为应对气候变化问题迈出了重要的一步。
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