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




Интересные новости
Учёные отозвали статью об успешном лечении COVID-19 гидроксихлорохиномУчёные отозвали статью об успешном лечении COVID-19 гидроксихлорохином
SpaceX отменила отправку астронавтов на Международную космическую станцию из-за плохой погодыSpaceX отменила отправку астронавтов на Международную космическую станцию из-за плохой погоды
Астрономы засекли загадочные радиосигналы, испускаемые черной дыройАстрономы засекли загадочные радиосигналы, испускаемые черной дырой
Новое устройство поможет получать электричество из тениНовое устройство поможет получать электричество из тени
Биологи доказали, что растения помогают друг другу в тяжелых условияхБиологи доказали, что растения помогают друг другу в тяжелых условиях
Блок рекламы


Похожие новости

Киборги уже рядом: китайские ученые создали искусственный глаз, который видит лучше настоящегоКиборги уже рядом: китайские ученые создали искусственный глаз, который видит лучше настоящего
В США создали первую подробную геологическую карту ЛуныВ США создали первую подробную геологическую карту Луны
В Индии создали бюджетный портативный аппарат ИВЛ, - СМИВ Индии создали бюджетный портативный аппарат ИВЛ, - СМИ
Инженеры команды Формулы-1 "Мерседес" создали инновационные аппараты ИВЛ менее чем за 100 часовИнженеры команды Формулы-1 "Мерседес" создали инновационные аппараты ИВЛ менее чем за 100 часов
В США создали активный голеностопный экзоскелетВ США создали активный голеностопный экзоскелет
Физики создали идеальный квантовый чип с помощью искусственных атомовФизики создали идеальный квантовый чип с помощью искусственных атомов
Австралийские ученые воссоздали коронавирусАвстралийские ученые воссоздали коронавирус
В Украине создали "дрона-сапера" способного обнаружить мины с точностью до сантиметра, - АрмияInformВ Украине создали "дрона-сапера" способного обнаружить мины с точностью до сантиметра, - АрмияInform
В Китае создали "электрокошку" с шестью эмоциямиВ Китае создали "электрокошку" с шестью эмоциями
В NASA создали карту залежей водяного льда на МарсеВ NASA создали карту залежей водяного льда на Марсе
Последние новости

Подгружаем последние новости