科學家們正試圖掌握這種方法來製造新的材料來捕獲二氧化碳

科學家們正試圖掌握這種方法來製造新的材料來捕獲二氧化碳

「缺陷」這個詞通常會讓人聯想到一些負面的、不受歡迎的特性，但斯旺西大學(Swansea University)能源安全研究所(Energy Safety Research Institute, ESRI)的研究人員卻有不同的看法:在納米孔材料領域，如果一個人知道如何控制缺陷，缺陷可以得到很好的利用。

由Marco Taddei博士，斯旺西大學的Marie sklodowsk - curie action研究員領導的一個小組正在研究如何利用金屬-有機框架(一種類似顯微鏡海綿的材料)的缺陷來更好地捕捉二氧化碳，從而調整其性能。Taddei博士說:「金屬有機框架，或稱MOFs，是非常有趣的材料，因為它們充滿了可用來捕獲和包含氣體的空白空間。此外，它們的結構可以在原子水平上被操縱，使它們能夠選擇特定的氣體，在我們的例子中是二氧化碳。「含鋯元素的MOFs是特殊的，因為它們能夠承受許多連桿的損失而不會崩潰。我們認為這些缺陷是一個有吸引力的機會來發揮材料的性能。

研究人員繼續調查缺陷是如何參與一個被稱為「後合成交換」的過程的，這是一個兩個步驟的過程，在此過程中，MOF首先被合成，然後通過交換其結構的一些組成部分而被修改。他們利用核磁共振技術實時研究了這一現象，核磁共振是化學中常見的表徵技術。這使他們能夠理解在過程中缺陷的角色。

這項新研究發表在《高影響國際化學雜誌》上。「我們發現缺陷是非常被動的網站在財政部的結構,和他們的修改會影響材料的屬性以獨特的方式。」塔代伊博士說:「事實上,我們通過廣泛使用的技術,很容易進入全球任何化學家在我看來是這項工作的一個亮點。」

ESRI主任，Andrew Barron教授是這項研究的合著者，他說:「在ESRI，我們的研究工作集中在對我們生產能源的方式產生影響，使其清潔、安全、廉價。然而，我們很清楚，應用研究的進展只有通過深入了解基礎知識才能實現。這項工作正朝著這個方向發展。

這項研究是一個概念的證明，但是這些發現為未來的工作奠定了基礎，由工程和物理科學研究委員會資助。研究人員希望與塔塔鋼鐵公司(Tata Steel)和科克大學(University College Cork)合作，學習如何用化學方法處理有缺陷的結構，開發出新的材料，以提高從鋼鐵廠廢氣中捕獲二氧化碳的性能。

「減少二氧化碳排放來自能源生產和工業過程必須防止嚴重的後果在氣候,」恩里科·安德烈奧利博士合著者,斯旺西大學高級講師和二氧化碳捕獲和利用集團的領導人在ESRI,「努力在我們的集團目標兩種新材料的發展有效地捕獲二氧化碳和方便的流程將二氧化碳轉化為有價值的產品。」

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