科学家报道,发现一种改进的方法,可以消除二氧化碳,就是这种主要的温室气体导致全球气候变暖,这项技术可以去除烟囱和其他地方,包括大气中的二氧化碳。他们报道的这一工艺,在某些方面达到了最高的二氧化碳清除能力,在现实环境条件下,达到了迄今报道的最高清除率,因为这种条件下,空气中含有水分,这篇报道发表在《美国化学学会杂志》(Journal of the American Chemical Society)上。
研究小组来自加州(California)洛杉矶(Los Angeles)大学园(University Park)南加州大学(University of Southern California)化学系和洛克尔碳化氢研究所(Loker Hydrocarbon Research Institute),阿兰•乔珀特(Alain Goeppert),G. K. 苏里亚•普拉卡什(G. K. Surya Prakash),诺贝尔化学奖获得者乔治A. •奥拉(George A. Olah)和他的同事解释说,控制排放的二氧化碳是一个最大挑战,威胁着21世纪的人类。他们指出,现有方法消除烟囱和其他地方包括大气中的二氧化碳,是能源密集型的,效果不好,而且有其他缺点。为了努力克服这些障碍,这一小组转向固体材料,采用聚乙烯(polyethylenimine),这是一种现成的廉价高分子材料。
他们的测试显示,在某些方面,这些廉价材料取得了最高的二氧化碳清除率,这种迄今报道的最高清除率,适用于潮湿空气,因为有些条件不适用其他相关材料。捕获二氧化碳后,这些材料很容易与二氧化碳分离,使它可用于制备其他物质,或永久隔离于环境。这些捕获材料随后可以回收,重复使用多次,不会失效。研究人员认为,这些材料可用于潜艇,烟囱或室外开放的空气中,在这些地方,它们可以清理二氧化碳污染,这些污染都来自小的排放源,如汽车或家用热水器,约占二氧化碳排放总量的一半,这是指与人类活动相关的排放。
论文《二氧化碳捕获在空气中使用多胺基再生固体吸附剂》(Carbon Dioxide Capture from the Air Using a Polyamine Based Regenerable Solid Adsorbent),发表在2011年11月21日的《美国化学学会杂志》上,文中说,容易制备一些固体材料,采用气相二氧化硅(fumed silica),浸渍聚乙烯亚胺(PEI:polyethylenimine),被发现是一种优良的吸附剂,可直接从空气中捕获二氧化碳。在实验的最初几个小时,这些吸附剂有效地清除了空气中所有的二氧化碳,尽管浓度很低。潮湿水分影响吸附特性和能力,这种研究是在室温下进行的。再生性能也具有决定性,因为它是一系列短时间的吸附/脱附循环。
新材料清除空气中二氧化碳
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