《一种新型材料可在接近工业废气流的温度下像海绵一样捕获CO2》

  • 来源专题:水与大气环境治理
  • 编译者: 胡晓语
  • 发布时间:2025-06-19
  • 加州大学伯克利分校的化学家们发现了一种多孔材料,可以在接近许多工业废气排放温度的情况下捕捉二氧化碳(CO2)。这种材料是一种金属有机框架(MOF),其相关研究成果将发表在《科学》(Science)杂志11月15日的印刷版上。目前常用的碳捕获方法是利用液体胺吸收CO2,但这一反应仅在40至60摄氏度(100至140华氏度)的温度下高效进行。水泥制造和钢铁生产等工厂产生的废气温度超过200摄氏度(400华氏度),一些工业废气甚至接近500摄氏度(930华氏度)。目前试验中的新材料,包括添加了胺的MOF子类,在超过150摄氏度(300华氏度)时会分解或效率大大降低。 UC伯克利分校的博士后研究员库尔蒂斯·卡斯(Kurtis Carsch)表示:“需要昂贵的基础设施将这些热气流冷却到适合现有碳捕获技术工作的温度。”他们的发现有望改变科学家对碳捕获的看法。他们发现,MOF可以在前所未有的高温下捕捉二氧化碳,而这些温度与许多CO2排放过程相关。此前,人们认为多孔材料无法实现这一点。 UC伯克利分校的研究生瑞秋·罗德(Rachel Rohde)表示:“我们的工作摆脱了对以胺为基础的碳捕获系统的普遍研究,展示了一种在MOF中实现高温操作的新机制。”这种MOF具有多孔的晶体结构,由金属离子和有机连接体组成,其内部面积相当于每茶匙约六个足球场的面积,为气体吸附和释放提供了大量位点。
  • 原文来源:https://www.sciencedaily.com/releases/2024/11/241114161135.htm
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    • 新华社武汉12月2日电(记者熊翔鹤、侯文坤)记者从武汉大学获悉,该校资源与环境科学学院邓红兵教授团队和华中科技大学周雪教授团队研制了一种可重复使用、可生物降解的新型全生物质纤维海绵,其首次使用时可吸附水中99.8%的微塑料,为清除水中微塑料提供了新策略。相关研究成果日前发表在国际学术刊物《科学进展》上。 “由于环境中存在大量塑料垃圾,在数百年内进入陆地和水环境中的微塑料将持续增加。”论文通讯作者邓红兵介绍,该团队研制的一种新型全生物质纤维海绵,由废弃乌贼骨提取的甲壳素和棉花制成,具有多孔结构和丰富的表面官能团,可以吸附来自食品包装、纺织品和其他工业产品中的多种常见微塑料。 研究团队利用灌溉水、湖水、海水和池塘水四种实际水源的样本对材料性能进行了评估,发现这种材料的吸附能力基本上不受水中无机颗粒、重金属、有机污染物和微生物的影响,确定了其在实际水域中的稳定性。研究显示,这种新型全生物质纤维海绵在第一次吸附循环中可以去除水中99.8%的微塑料,五个循环后,仍保持了超过95%的去除率,表明它具有良好的可重复使用性。 “生物质材料是解决水中微塑料污染这一复杂问题有效、经济的方案,这种全生物质纤维海绵制备方式简单,具有大规模生产的潜力,有望在不久的将来应用到现实生活中的大规模水处理或家用净水器内。”邓红兵说。
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