日本京都大學(xué)細(xì)胞材料研究所(iCeMS)研究人員近日開發(fā)出一種能夠從空氣中高效濾除溫室氣體的低成本薄膜。如將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于CO2過濾方面,可有助于減少溫室氣體排放,從而抑制溫室效應(yīng)的加劇。該研究成果發(fā)表在英國(guó)《自然·通訊》雜志上。
這種能夠?yàn)V除CO2的薄膜簡(jiǎn)稱為PIM-1?!斑@種薄膜中嵌入了直徑不到兩納米的細(xì)小管道,可用來捕捉通過的所有氣體?!毖芯咳藛T介紹說,“現(xiàn)存的問題是這種薄膜的結(jié)構(gòu)還不很穩(wěn)定,并且氣體的分離率有限。”
為提高材料的穩(wěn)定性,研究小組使用熱氧化法,在120℃~450℃的有氧環(huán)境下對(duì)材料進(jìn)行加熱。高溫下,氧氣與PIM-1發(fā)生化學(xué)反應(yīng),提高薄膜中納米管道的強(qiáng)度并控制管道的直徑,從而提高了材料的穩(wěn)定性和目標(biāo)氣體的分離率。
現(xiàn)在,PIM-1材料的空氣過濾速度比普通市售聚合物高100倍以上,并且還具有兩倍以上的CO2分離率。PIM-1具有廣泛的應(yīng)用前景:可用于減少化石燃料燃燒排放的CO2濃度、提高內(nèi)燃機(jī)中的有效含氧量,以及氫氣及塑料的生產(chǎn)。
研究人員表示:“與現(xiàn)有材料相比,PIM-1具有1000倍以上的CO2分離能力,并且能夠持久使用,成本也易于接受,相信這項(xiàng)技術(shù)會(huì)有助于自然環(huán)境的改善?!?/P>
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