Новый материал улавливает углекислый газ

Добыча ископаемого топлива привела к увеличению глобальных выбросов CO2 и серьезным проблемам, связанным с потеплением и изменением климата. Один из возможных способов борьбы — улавливание углерода из атмосферы. Но это очень энергоемкий процесс, так как низкая реакционная способность CO2 затрудняет его улавливание и преобразование.

Ученые разработали пористый материал, обладающий высоким сродством к молекулам CO2 и способный быстро и эффективно превращать их в полезную органику. Материал представляет собой пористый координационный полимер, каркас, состоящий из ионов металла цинка.
Он имеет органический компонент с пропеллероподобной молекулярной структурой, и когда молекулы CO2 приближаются к нему, они начинают вращаться и перестраиваться, что обеспечивает захват. Это приводит к небольшим изменениям в молекулярных каналах материала, что позволяет ему действовать как сито, способное распознавать молекулы по размеру и форме.

Исследователи проверили его с помощью рентгеноструктурного анализа и обнаружили, что он в десять раз эффективнее других подобных систем. Система готова и к вторичной переработке: эффективность не снижалась даже после десяти циклов. После улавливания углерода конвертированный материал можно использовать для изготовления полиуретана, материала, присутствующего в одежде, бытовой технике и т. д.

Фото: Illustration by Mindy Takamiya