基于数据的金属有机框架的设计用于湿气的CO2捕获
Peter G Boyd1, Arunraj Chidambaram1, Enrique García-Díez2
1Laboratory of Molecular Simulation (LSMO), Institut des Sciences et Ingénierie Chimiques, Valais (ISIC), École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Sion, Switzerland.
Nature
|December 13, 2019
概括
研究人员发现了新的金属有机框架 (MOF),即使存在水,也能有效地捕获二氧化碳 (CO2). 这些先进的吸附剂在湿烟气中保持选择性,为碳捕获提供了有前途的解决方案.
科学领域:
- 材料科学
- 化学工程
- 环境科学
背景情况:
- 大气中的二氧化碳 (CO2) 增加是一个重大的全球挑战.
- 碳捕获和储存对于减轻二氧化碳排放至关重要.
- 金属有机框架 (MOF) 作为固体吸附剂可用于捕获二氧化碳,但在潮湿的条件下,许多都失败了.
研究的目的:
- 确定在水中具有强大的CO2/N2选择性的MOF.
- 开发新型吸收剂,以有效捕获工业烟气中的二氧化碳.
主要方法:
- 对超过30万个MOF进行计算选,以确定二氧化碳结合点 (adsorbaphores).
- 含有疏水吸附体的水稳定MOF的合成和表征.
- 在模拟湿烟气条件下对合成的MOF进行性能评估.
主要成果:
- 数据挖掘确定了在潮湿环境中赋予持续CO2/N2选择性的"吸附".
- 两种合成的MOF显示出水稳定性和高二氧化碳捕获性能.
- 这种新型的MOF在湿式烟气捕获方面表现优于现有的商业材料.
结论:
- 防水吸附剂是开发在潮湿的工业烟气中具有稳定的二氧化碳捕获性能的MOF的关键.
- 合成的MOF为节省成本的碳捕获提供了可行的解决方案.
- 需要进行进一步的工业测试,以优化对特定二氧化碳利用途径的MOF选择.


