Учені з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (UCLA) продемонстрували миру декілька з’єднань, які здатні селективно поглинати і зберігати діоксид вуглецю навіть в самих нестандартних умовах. Можливо, незабаром електростанції перестануть використовувати для цих цілей токсичні матеріали.
“Технічними засобами селективно відбирати з викидів CO2 вже навчилися, ми ж пропонуємо речовини, які здатні самі відокремлювати вуглекислий газ від азоту або CO, наприклад, а потім зберігати усередині себе довгі роки”, - говорить в прес-релізі UCLA професор Умар Яхи (Omar Yaghi).
Яхи і його підопічні синтезували новий клас матеріалів, які назвали цеолітові імідазоловиє сита (zeolitic imidazolate frameworks - ZIF). Ці пористі речовини володіють великою площею поверхні (майже 2 тисячі квадратних метрів на грам) і є хімічно стійкими (принаймні, по відношенню до води, бензолу і метилового спирту) навіть при достатньо високих температурах як мінімум протягом тижня.
Зовнішній вигляд кристалів ZIF (розміри від 0,1 до 1 міліметра) і відповідні кристалічні структури (фото UCLA).
Співробітники лабораторії Умара синтезували 25 таких з’єднань з тетраедрічеськой симетрією і різними кристалічними структурами (16 з яких раніше не були відомі вченим).
Потім хіміки продемонстрували, що три зразки (умовно названі ZIF-68, ZIF-69 і ZIF-70) здатні селективно поглинати CO2.
Колеги Яхи так продуктивно працювали над створенням все нових і нових варіацій ZIF, що йому навіть довелося попросити їх припинити синтез, щоб зробити доповідь про отримані результати.
Причиною вибіркового поглинання саме діоксиду вуглецю стали, мабуть, розміри пір отриманих з’єднань. Крупніші молекули або молекули іншої форми просто не проходять в ці “двері”. Відповідно, регулюючи розміри і форму такого проходу, можна вибирати, що пройде через нього, а що ні.
Для того, щоб отримати 25 цеолітових сит, підопічні Яхи (зліва направо: кандидат хімічних наук Рахул Банерхе (Rahul Banerjee), аспірантка Ан Фан (Anh Phan) і аспірант Бо Ван (Bo Wang)) провели близько дев’яти з половиною тисяч (!) мікрореакцій. До речі, удосконалення процесу синтезу (близько 200 реакцій в годину) також є їх особистою заслугою (фото UCLA).
На даний момент процес відділення вуглекислого газу від інших газів, що викидаються електростанціями, проводиться за допомогою токсичних матеріалів і вимагає великих витрат енергії (близько 20-30 відсотків енергії, що виробляється цією самою електростанцією).
Цеолітові сита можуть поглинати в п’ять разів більше CO2 (на один літр ZIF “сідає” 83 літри діоксиду вуглецю - ось вже дійсно “губка”) і при цьому не вимагають яких-небудь крупних додаткових енерговитрат.
0 Відгуків на “Хіміки створили губку для вуглекислого газу”
Залишити відгук