Химики создали губку для углекислого газа

Учёные из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) продемонстрировали миру несколько соединений, которые способны селективно поглощать и хранить диоксид углерода даже в самых нестандартных условиях. Возможно, в скором времени электростанции перестанут использовать для этих целей токсичные материалы.
Умар Яхи со структурными моделями ZIF (фото UCLA).
Умар Яхи со структурными моделями ZIF (фото UCLA).

"Техническими средствами селективно отбирать из выбросов CO2 уже научились, мы же предлагаем вещества, которые способны сами отделять углекислый газ от азота или CO, например, а затем сохранять внутри себя долгие годы", — говорит в пресс-релизе UCLA профессор Умар Яхи (Omar Yaghi).

Яхи и его подопечные синтезировали новый класс материалов, которые назвали цеолитовые имидазоловые сита (zeolitic imidazolate frameworks — ZIF). Эти пористые вещества обладают большой площадью поверхности (почти 2 тысячи квадратных метров на грамм) и являются химически устойчивыми (по крайней мере, по отношению к воде, бензолу и метиловому спирту) даже при достаточно высоких температурах как минимум в течение недели.

Внешний вид кристаллов ZIF (размеры от 0,1 до 1 миллиметра) и соответствующие кристаллические структуры (фото UCLA).
Внешний вид кристаллов ZIF (размеры от 0,1 до 1 миллиметра) и соответствующие кристаллические структуры (фото UCLA).

Сотрудники лаборатории Умара синтезировали 25 таких соединений с тетраэдрической симметрией и разными кристаллическими структурами (16 из которых ранее не были известны учёным).

Затем химики продемонстрировали, что три образца (условно названные ZIF-68, ZIF-69 и ZIF-70) способны селективно поглощать CO2.

Коллеги Яхи так продуктивно работали над созданием всё новых и новых вариаций ZIF, что ему даже пришлось попросить их приостановить синтез, чтобы сделать доклад о полученных результатах.

Причиной выборочного поглощения именно диоксида углерода стали, по-видимому, размеры пор полученных соединений. Более крупные молекулы или молекулы другой формы просто не проходят в эти "двери". Соответственно, регулируя размеры и форму такого прохода, можно выбирать, что пройдёт через него, а что нет.

Для того чтобы получить 25 цеолитовых сит, подопечные Яхи (слева направо: кандидат химических наук Рахул Банерхе (Rahul Banerjee), аспирантка Ан Фан (Anh Phan) и аспирант Бо Ван (Bo Wang)) провели около девяти с половиной тысяч (!) микрореакций. Кстати, усовершенствование процесса синтеза (около 200 реакций в час) также является их личной заслугой (фото UCLA).
Для того чтобы получить 25 цеолитовых сит, подопечные Яхи (слева направо: кандидат химических наук Рахул Банерхе (Rahul Banerjee), аспирантка Ан Фан (Anh Phan) и аспирант Бо Ван (Bo Wang)) провели около девяти с половиной тысяч (!) микрореакций. Кстати, усовершенствование процесса синтеза (около 200 реакций в час) также является их личной заслугой (фото UCLA).

На данный момент процесс отделения углекислого газа от прочих выбрасываемых электростанциями газов производится с помощью токсичных материалов и требует больших затрат энергии (около 20-30 процентов энергии, вырабатываемой этой самой электростанцией).

Цеолитовые сита могут поглощать в пять раз больше CO2 (на один литр ZIF "садится" 83 литра диоксида углерода – вот уж действительно "губка") и при этом не требуют каких-либо крупных дополнительных энергозатрат.

Статья авторов опубликована в журнале Science, дополнительные материалы к статье вы найдёте здесь (PDF-документ, 2,94 мегабайта).



Коды для вставки в блог\форум



Вспомним другие новости из этого раздела?


Наука и техника

←+Ctrl+→

Интересные новости
Будем добывать на месте: «лунный» реголит полностью разложили на металл и кислородБудем добывать на месте: «лунный» реголит полностью разложили на металл и кислород
Экс-сотрудники SpaceX и Blue Origin печатают ракеты на 3D-принтере. Подняли $140 млн, один из инвесторов — Джаред ЛетоЭкс-сотрудники SpaceX и Blue Origin печатают ракеты на 3D-принтере. Подняли $140 млн, один из инвесторов — Джаред Лето
20 украинских вузов вошли в рейтинг лучших университетов Восточной Европы20 украинских вузов вошли в рейтинг лучших университетов Восточной Европы
“Вояджеры” измерили скорость звука и давление в открытом космосе“Вояджеры” измерили скорость звука и давление в открытом космосе
Virgin Orbit планирует отправить спутники к Марсу в 2022 годуVirgin Orbit планирует отправить спутники к Марсу в 2022 году
Блок рекламы


Похожие новости

Ученые создали искусственный эмбрион человека из стволовых клетокУченые создали искусственный эмбрион человека из стволовых клеток
Исследователи из Microsoft создали нейросеть, которая создает картинки по описаниюИсследователи из Microsoft создали нейросеть, которая создает картинки по описанию
В Японии создали робота-баскетболиста, который забрасывает 3-очковыеВ Японии создали робота-баскетболиста, который забрасывает 3-очковые
Математики создали проблему, которую не может решить машинаМатематики создали проблему, которую не может решить машина
Учёные создали нанороботов, способных «просверлить» ткань глаза, не повредив еёУчёные создали нанороботов, способных «просверлить» ткань глаза, не повредив её
В Китае создали жидкого робота, вдохновленного «Терминатором 2»В Китае создали жидкого робота, вдохновленного «Терминатором 2»
В Стэнфорде создали прорывную технологию очистки воздуха от СО2В Стэнфорде создали прорывную технологию очистки воздуха от СО2
Майя создали сеть по торговле дикими животными - ученыеМайя создали сеть по торговле дикими животными - ученые
Ученые создали многоцелевой кремниевый чип для обработки квантовой информацииУченые создали многоцелевой кремниевый чип для обработки квантовой информации
Ученые создали методику борьбы с раком с помощью ультразвукаУченые создали методику борьбы с раком с помощью ультразвука
Последние новости

Подгружаем последние новости