京都大学高等研究院综合细胞材料系统中心(iCeMS)的Ethan Sibania教授领导的研究小组开发出了一种具有优异气体分离性能的“过滤器”。预计将使二氧化碳分离与储存(CCS)技术更加高效、成本更低。
地球目前面临的二氧化碳(CO2)排放问题。例如,世界上最大的火力发电厂每天排放的二氧化碳量是吉萨大金字塔的1倍。解决这个问题的一种方法是 CCS 技术,它可以从固定来源分离并储存二氧化碳。
其中,利用特殊膜分离二氧化碳的技术备受关注。然而,现有的采用聚合物膜的气体分离技术处理速度和分离精度较低,在成本效益方面难以应用于大规模CO2分离项目。
因此,研究小组专注于一种名为“金属有机框架(MOF)”的材料,并通过将这些纳米颗粒添加到名为“PIM-1”的聚合物材料中,开发了一种“混合基质膜”。通过调整混合条件,他们能够显着提高分离精度,同时最大限度地减少气体处理速度的损失。
“MOF”是由iCeMS主任Susumu Kitakawa教授开发的,“PIM-1”是由曼彻斯特大学的Peter Budd教授和Neil McKeown教授开发的。这些新材料的创新组合可以与彻底改变美索不达米亚文明的“青铜”(“铜”和“锡”的合金)进行比较。
这一发展为大规模 CCS 项目大幅降低成本提供了可能性。为了实现低碳社会,未来产官学联合开展的项目的重要性将更加凸显,他主张推动超越各机构界限的协作体系。
纸张信息:[Nature Energy] 通过胺功能化 MOF 纳米粒子的有效分散,增强混合基质膜对 CO2 捕获的选择性。