Thu giữ và lưu trữ CO2, khí độc bằng miếng bọt biển phân tử
Đã cập nhật: 2 giờ trước
Khí thiên nhiên thường chứa carbon dioxide và hydro sunfua. Những khí có tính axit này có thể ăn mòn thiết bị và làm hỏng chất xúc tác nên cần được loại bỏ. Hydro sunfua còn là một khí độc.
Một giải pháp rắn thay cho dung môi lỏng
Trong công nghiệp, các khí này thường được loại bỏ bằng dung môi amin dạng lỏng. Những dung môi này có thể gây ăn mòn và cần nhiều năng lượng để tái sinh. Vật liệu mao quản dạng rắn giữ khí trên bề mặt mang lại một cách tiếp cận có thể đơn giản hơn, vì chúng có thể được sử dụng và tái sinh nhiều lần.
Khung hữu cơ kim loại (MOF) là những ứng viên tiềm năng, nhưng nhiều MOF có một điểm yếu: hơi ẩm có thể làm hỏng chúng, trong khi dòng khí thực tế hiếm khi hoàn toàn khô.
Chúng tôi đã tạo ra gì
Chúng tôi dùng vi sóng và phản ứng trong môi trường nước để tạo ra một họ MOF bền trong nước chứa đồng và một kim loại thứ hai, không dùng dung môi hữu cơ độc hại. Chúng tôi đã so sánh bảy kim loại thứ hai khác nhau, và phiên bản chứa niken cho kết quả tốt nhất.
Ở nhiệt độ phòng và áp suất khí quyển thông thường, vật liệu này bắt giữ được 5,91 milimol carbon dioxide và 5,84 milimol hydro sunfua trên mỗi gam. Theo tính toán của chúng tôi, lượng đó tương đương khoảng một phần tư khối lượng của chính nó đối với carbon dioxide và một phần năm đối với hydro sunfua.
Các lỗ xốp giúp giải thích kết quả này. Chỉ một gam vật liệu đã có diện tích bề mặt bên trong 1.877 mét vuông, tương đương khoảng bảy sân quần vợt. Vật liệu cũng duy trì độ ổn định qua ít nhất 10 chu kỳ bắt giữ.
Vì sao điều này quan trọng
Những vật liệu như vậy có thể giúp làm sạch dòng khí với mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn. Phương pháp này cũng tránh được dung môi độc hại, giúp việc sản xuất quy mô lớn trở nên hấp dẫn hơn. Thử thách tiếp theo là đánh giá hiệu quả trong hỗn hợp khí thực tế và trong thời gian dài hơn.
Bình luận