新材料捕获二氧化碳，有效地将其转化为有用的有机材料

时间：2021-12-29 14:58:04来源：

这种新的多孔配位聚合物具有螺旋桨形的分子结构，其能够选择性地捕获CO 2，并有效地将CO2转化为有用的碳材料。

京都大学的研究人员开发了一种选择性地捕获二氧化碳（CO2）分子并有效地将其转换为有用的有机材料的新材料，以及中国东京大学和江苏师范大学的同事。它们描述了本质上的材料中的材料。

人类消费化石燃料导致全球二氧化碳排放量上升，导致与全球变暖和气候变化相关的严重问题。抵消这一点的一种可能方法是从大气中捕获和螯合碳，但目前的方法是高度能量密集的。CO2的低反应性使得难以捕获并有效地转换。

“我们已经成功设计了一种对二氧化碳分子具有高亲和力的多孔材料，可以快速有效地将其转化为有用的有机材料，”京都大学材料化学家综合细胞 - 物质科学研究所（ICEMS））。

该材料是多孔配位聚合物（PCP，也称为MOF;金属 - 有机框架），该框架由锌金属离子组成。研究人员使用X射线结构分析测试了它们的材料，发现它可以仅选择性地捕获的二氧化碳分子比其他PCP更高的效率为10倍。

该材料具有具有螺旋桨状分子结构的有机组分，并且作为CO 2分子接近结构，它们旋转和重新排列以允许CO 2捕获，导致PCP内的分子通道略有变化 - 这使其可以充当分子筛子可以通过尺寸和形状识别分子。PCP也可回收;甚至在10次反应循环后，催化剂的效率也不会降低。

“最近的碳捕获方法是将二氧化碳再循环到高价值的化学物质中，例如可用于石油化学和药物的环状碳酸盐，”京都大学材料化学家苏穆坤·齐加瓦说。

在捕获碳后，转化材料可用于制造聚氨酯，具有各种应用的材料，包括服装，家用电器和包装。

这项工作突出了多孔配位聚合物用于捕获二氧化碳并转化为有用材料的潜力，开放未来研究碳捕获材料的途径。

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参考：“二氧化碳捕获和高效固定在动态多孔协调聚合物中”由彭艳吴，杨丽，嘉师郑，诺万霍沃，肯·赫科，剑王，延红刘，玲玲夏，闽江，石毛穗和苏穆图2019年9月25日Kitagawa，Nature Communications.doi：
10.1038 / s41467-019-12414-z

关于京都大学综合细胞 - 材料科学研究所（ICEMS）

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