新材料可以更好地捕获来自工厂/动力装置的二氧化碳

世界二氧化碳排放例证

EPFL的化学工程设计了一种材料,可以比目前的商品更好地捕获从湿烟气的二氧化碳。信用:卢克罗伯士和emmet norris

一般而言,“烟道气”是指管道,排气,烟囱等的任何气体,作为壁炉,烤箱,炉,锅炉或蒸汽发生器中的燃烧产物。但该术语更常用于描述退出工厂和动力植物的排出的排气蒸汽。偶极虽然它们可能是,这些烟气含有大量的二氧化碳(CO2),这是一个主要的温室气体,有助于全球变暖。

改善烟气气体污染影响的一种方法是采取公司2在其中,用地质学形成或回收它;事实上,有巨大的研究试图找到可以捕获CO的新材料2从这些烟气气体。

金属有机框架(MOF)是这些材料中最有前途的,但大多数这些材料首先需要干燥“湿”烟道气,这是技术上可行的,但也非常昂贵 - 因此不太可能在商业上实施。

在一种奇怪的自然扭曲 - 或设计化学 - 擅长捕获公司的材料yabovip20212已被证明在捕获水中更好,这使得它们很少使用湿烟气。似乎在这些材料中的大多数,有限公司2和水竞争相同的吸附位点 - 材料结构中实际捕获靶分子的区域。

现在,由Berend Smit在Epfl Valais Wallis领导的科学家团队设计了一种阻止这场比赛的新材料,不受水的影响,并可以捕捉公司2比甚至商业材料更有效地从潮湿的烟道气中。

在什么样的SMIT调用“计算材料设计的突破”中,科学家们使用了一个开箱即用的方法来克服材料设计的困难:药物发现的工具。

当制药公司寻找新的药物候选人时,他们首先测试数百万分子,以了解哪些将与有关疾病有关的目标蛋白质。然后比较那些,以确定他们共同分享的结构性。建立了一个共同的基序,并形成了设计和合成实际药物分子的基础。

使用这种方法,EPFL科学家计算机产生的325,000种材料,其共同的主题是绑定CO的能力2。所有材料都属于金属有机框架(MOFS)的家庭 - 流行和多功能材料,即SMIT的研究在多年来一直领导收费。

要缩小选择,那么科学家们将寻找可以结合CO的MOF中的常见结构图案2非常好,但不是水。然后通过添加选择性和效率的参数进一步缩小该子类,直到研究人员的MoF发电算法最终落在35种显示更好的CO的材料上2捕获湿烟气 - 捕获能力而不是可商购的电流材料。

“这项工作脱颖而出的是,我们也能够综合这些材料,”Smit说。“这让我们可以与我们的同事合作,以表明MOF实际上是Adsorm Co2而不是水,实际上测试它们用于碳捕获,并将它们与现有的商业材料进行比较。“本研究的这一部分是与加州大学伯克利大学,渥太华大学,海脱瓦特大学和大学德拉纳德大学合作进行的。

“在伯克利开展的实验表明,我们所有的预测都是正确的,”Smit说。“来自海鳗的小组表明,我们设计的设计材料可以比商业材料更好地捕获湿烟气的二氧化碳。”

参考:“湿烟气有限公司的金属有机框架数据驱动设计2捕获“由彼得G. Boyd,Arunraj Chidambaram,Resiquer P.爱尔兰,Thomas D. Daff,Richard Fed,Richard Webink,Pascal Schouwink,Seyed Mohamad Moosavi,M. Mercedes Maroto-Valer,Jeffrey A. Reimer, Jorge A. R. Navarro, Tom K. Woo, Susana Garcia, Kyriakos C. Stylianou and Berend Smit, 11 December 2019,自然
DOI:10.1038 / S41586-019-1798-7

是第一个评论“新材料可以更好地从工厂/动力空气排气中捕获二氧化碳”

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