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中国研发新材料 常温常压下可捕获转化二氧化碳

http://www.kexue.com 2013-06-17 10:27:22 网易探索  发表评论

  近日,中科院大连化学物理研究所研究员邓伟侨带领团队,开发出一种共轭微孔高分子材料,该材料能够在常温常压下捕获可观的CO2,同时可在常温常压下催化CO2与环氧烷烃反应,生成高附加值的环碳酸酯。该成果日前发表于《自然—通讯》。

  据介绍,CO2减排有两种主要手段:一是将CO2通过化学或物理吸附的方法捕获起来,然后进行地下封存;二是将CO2在催化剂作用下与其他化学原料合成有价值的化学品,如尿素、环碳酸酯和工程塑料等。然而这两种方案均需高温或高压环境,需要消耗大量能量,并且在此过程中又排放出新的CO2。

  邓伟侨团队开发的这种新材料,将两种方案完美结合,既能捕获CO2,又能转化被捕获的CO2。而且由于操作条件是常温常压下进行,不需要额外的能量,因此避免了捕获与转化CO2过程中产生的二次CO2排放。

  这种材料主要通过将催化中心(salen-金属)镶嵌入共轭微孔高分子骨架制得。其表面积高达700~1000平方米每克,在常温常压下1克聚合物可吸附70~80毫克CO2,媲美于金属框架化合物。该材料在常温常压下即能催化CO2与环氧丙烷反应,48小时后可达81%的产率,100%的选择性,且循环使用寿命长。

  据悉,该成果有望应用于火电厂的大规模减排工作。火电厂的CO2排放占总排放的30%以上,如果应用这种新材料,只需在废气排放处添加一个简单处理装置,即能处理废气中的CO2。

  该研究得到了延长石油探索性项目与中科院“百人计划”等相关项目的资助。

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