發(fā)表評論 二氧化碳的排放不斷助長(cháng)著(zhù)全球變暖、海平面上升及增加海洋的酸度。美國科學(xué)家在近期出版的美國《科學(xué)》雜志上發(fā)表的一項最新研究稱(chēng)，他們已開(kāi)發(fā)出一種能夠隔離并捕獲二氧化碳分子的新型材料，對減少二氧化碳等溫室氣體排放技術(shù)有重要作用，也能使發(fā)電廠(chǎng)在無(wú)需使用有毒材料的情況下，提高二氧化碳的捕獲效率。
該材料是由加州大學(xué)洛杉磯分校奧馬爾·雅希率領(lǐng)的研究團隊研制的。雅希是研究使用復雜微觀(guān)結構制作材料的知名化學(xué)家。新材料屬于“沸石咪唑酯骨架結構材料”(ZIFs)，由金屬原子橋聯(lián)多個(gè)咪唑類(lèi)環(huán)型有機分子組成。
這種材料具有多孔和化學(xué)穩定結構，使得其擁有更大的表面積來(lái)吸收二氧化碳，而且在高溫下加熱也不會(huì )分解，甚至在水或有機溶液中煮一個(gè)星期仍能保持穩定。在1克重的該材料中包含的表面積最多可達2000平方米。ZIF材料的內部可以存儲氣體分子，在化學(xué)結構上，它有一個(gè)類(lèi)似于旋轉門(mén)的薄蓋，能夠讓大小合適的分子進(jìn)入并將其存儲，而將較大或者形狀不同的分子阻擋在外。
研究人員在實(shí)驗中共合成了25個(gè)ZIFs晶體結構，并證實(shí)其中3個(gè)(ZIF-68、ZIF-69、ZIF-70)對捕獲二氧化碳具有高選擇性。雅希稱(chēng)，ZIFs對二氧化碳的選擇性是其他一些材料不可比擬的。實(shí)驗證明了新材料能吸收大量二氧化碳，但并不吸收其他氣體。研究表明，在0℃和常壓下，1升這樣的材料可儲存82.6升的二氧化碳。
從發(fā)電廠(chǎng)煙囪中捕捉二氧化碳的技術(shù)已經(jīng)存在已久，但要消耗大量的能源(約占到電廠(chǎng)總發(fā)電量的15%至20%)。這是因為現有材料，如胺，必須經(jīng)過(guò)加熱才能釋放出吸收的二氧化碳。美國國家能源技術(shù)實(shí)驗室項目經(jīng)理托馬斯費雷表示，煤電廠(chǎng)利用現有方法捕捉和壓縮二氧化碳，生產(chǎn)成本可增加80%至90%。
研究人員稱(chēng)，二氧化碳的捕獲和封存，對減少溫室氣體的排放量將是必不可少的，特別是對像美國這樣嚴重依賴(lài)于煤發(fā)電的國家。這種新材料的研制成功，為減少來(lái)自發(fā)電廠(chǎng)的二氧化碳排放量提供了一個(gè)潛在的廉價(jià)方式。由于新材料可使用較少的能源，因此在降低成本方面，可媲美目前正在研制中的其他吸收二氧化碳的實(shí)驗材料。(記者 馮衛東)
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