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。