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《德国应用化学》南工大教授研发出新型吸附剂可捕集二氧化碳
2019-03-21
来源：转载自第三方
众所周知，地球正在加速变暖，冰川和冻土在逐渐消融，海平面在逐步上升，日益严重的气候变化使自然生态系统的平衡受到破坏，使人类的食物供应和居住环境受到威胁。近日从南京工业大学了解到，该校刘晓勤、孙林兵教授课题组研发出一种智能吸附剂，实现了对二氧化碳的低能耗、可控式捕集，有望大幅降低工业过程中气体分离的能耗。
早期收集二氧化碳的方法
在早些年的时候，很多的科学家致力于从集中排放的源头——比如像电厂来捕集二氧化碳，但是后来大家意识到这是一个全球性的问题，单纯凭少数国家的一些针对部分工业企业的减排政策已经不能够阻止二氧化碳的量快速上升。就在今年早些时候，英国皇家工程院对全球发布了一本白皮书，叫“Greenhouse Gas Removal” （温室气体移除），里面已经明确提出了唯一可行的大规模的工程化捕集二氧化碳的方法就是从空气当中直接捕集。但是空气捕集无疑有一定难度的，其中最大的难度就是假如存在一种很好的二氧化碳吸附剂的话，如何让它能够在释放了二氧化碳之后，这个吸附剂可以还原成原来的状态；也就是如何能够用最少的能耗来重复使用（再生）这个吸附剂，这个是困扰了很多科学家数十年的问题。
二氧化碳的可控性捕集
据论文第一作者、南工大博士生江耀介绍，在工业上的吸附分离操作中，传统吸附剂通常需要在变温或变压条件下实现其循环使用过程。“也就是在常温下吸附、升温时脱附；或者加压下吸附，减压后脱附，缺点是这两种办法往往能耗较高。”江耀说。
“我们尝试选用光能这种绿色清洁能源作为替代。”孙林兵教授说，自然界存在一些具有“光响应性”的特殊物质，能够在不同波段光的照射下产生结构变化，发挥吸附作用，偶氮苯分子就是其中之一。
“我们希望将这种光响应性能与活性物合理配比，协同实现对二氧化碳的可控性捕集。”孙林兵说，基于这个想法，课题组先是构建了一种具备光响应性的“金属-有机”框架，再引入可吸附二氧化碳的活性位点，在不同光照条件下对活性位点进行调试，最终实现了对二氧化碳的可控性捕集。
“这种协同机制相较于传统的变温、变压吸附大大降低了能耗。”江耀说，新型吸附剂将来可应用于充满二氧化碳的工业烟道，助力节能减排。
本文由苏州亚科科技股份有限公司编辑
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