終於找到一種方法來降低溫室氣體的排放

如圖，將不同的金屬原子(如鍍鋅與鋅或鍍銅與銅)與分子聚合物鏈(或相應的配體)相結合，通過控制結構，科學家們可以設計出可以分離混合氣體（如捕獲二氧化碳而不是氮氣）的結構。圖片來源：加州大學聖地亞哥分校的Seth Cohen教授。

熱和濕度對於材料而言都是具有損壞性危害的。因此對煙囪內部而言，裡面的條件往往會損壞那些可以去除二氧化碳的材料。如此的損壞性對於金屬有機骨架化合物（MOFs）影響更為明顯，那些化合物只有在溫和的條件下才能去除二氧化碳。為了清理工業生產過程中與能源利用過程中所產生的廢氣，科學家創造出了一種新型混合材料。該材料將聚合物與金屬離子進行結合，使其形成一種開放型的海綿狀材料。其結果是，聚乙烯MOF比傳統的MOFs的化學性質更穩定。同時它也對一些氣體（包括二氧化碳）具有一定的親和力。

聚乙烯MOFs的技術開闢了一條能夠分離出工業氣體的耐水材料設計的新方式。在煙囪內部，熱量和濕氣使二氧化碳很難從中抽出。而聚乙烯MOFs則很巧妙的解決了在這種環境中使用困難的問題。

研究人員開發了一類新型多孔材料，該類型的材料能夠將無機固體和一些靈活的可加工的聚合物的最佳特性進行結合。這些材料被稱為聚乙烯MOFs(聚合物 金屬有機骨架化合物)，加利福尼亞大學聖地亞哥分校的研究人員與佛羅里達大學的研究人員在其合作過程中發現了某些聚合物可以被誘導形成多孔、三維固體。這種新材料類似於傳統的金屬有機骨架，這樣的一個骨架是由與金屬原子配位的小分子連接形成的。

與美國陸軍研究人員進行的附加研究發現，這些聚乙烯MOFs在一些環境條件下相當穩定(例如在濕度較大的環境下)。而傳統的金屬有機骨架在這種情況下往往是不穩定的。因此研究結果表明，這些新型聚乙烯MOF材料可以克服傳統MOF材料的缺點。

因此，聚乙烯MOFs可以作為將二氧化碳與甲烷和氮氣等其他氣體分離的材料。而這些新材料的發現則可以幫助解決能源技術部門所面臨的一些重要難題，比如說二氧化碳的捕獲和封存。因此聚乙烯MOFs的發現在一定程度上可以減緩溫室氣體全球快速增長的趨勢。

原文來自：phys，由材料科技在線團隊翻譯整理。

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