Kohlenstoffabscheidung erfolgt in Form eines Schwamms mit einer neuen kostengünstigen Methode

Kugel-Stab-Modell von Kohlendioxid. Quelle: Wikipedia

Ein internationales Wissenschaftlerteam verwendet poröse, schwammartige Materialien, die Kohlendioxid in ihren Hohlräumen einschließen und gleichzeitig andere Gase wie Stickstoff durchlassen können.

Die Materialien werden aus Zucker und Alkalimineralsalzen hergestellt, die kostengünstig sind, so dass sie kostengünstig genug wären, um sich weit zu verbreiten, und könnten besonders wirksam zur Reduzierung von Umweltschäden in Kohlekraftwerken sein.

Das Papier des Teams wurde in veröffentlicht Anguandt Kimi, Veröffentlichung der Gesellschaft Deutscher Chemiker. Die Zusammenarbeit wurde von Philip Milner, außerordentlicher Professor für chemische und chemische Biologie an der Cornell University, geleitet.

In den letzten 100 Jahren war die führende Methode zur Kohlenstoffabscheidung in der Chemie ein Prozess, der als Aminreinigung bekannt ist. Amine sind von Ammoniak abgeleitete organische Verbindungen, die Stickstoff enthalten. In wässriger Lösung können sie selektiv Kohlendioxid aus Gasgemischen entfernen. Sauerstoff zersetzt es jedoch jedes Mal, wenn es recycelt wird, was bedeutet, dass immer mehr Materialien hergestellt werden müssen, was die Kosten erhöht.

Anstatt herauszufinden, wie das Problem der Oxidation in Aminen umgangen werden kann, hat Milners Labor einen anderen Satz von Materialien getestet und sie speziell für die Abscheidung von Kohlendioxid entwickelt.

Das neue Projekt konzentriert sich auf schwammartige Materialien, die Hydroxidstellen in ihren Poren haben. Typischerweise reagieren Lösungen von Hydroxidsalzen reversibel mit Kohlendioxid und bilden Bicarbonatsalze, wie Backpulver, das Kohlendioxid einfängt. Aber um das Hydroxidsalz zu regenerieren, muss die Substanz auf 500-800 ° C erhitzt werden – das ist nicht einfach und auch nicht billig.

Die Hauptautorin und Doktorandin Marie Zyck fand heraus, dass sie durch das Verschmelzen von Bündeln von Zuckermolekülen, den sogenannten Cyclodextrinen, als Starter und das Kochen mit den Alkalimineralsalzen in Wasser eine schwammartige Substanz schaffen konnte, die mit Hohlräumen gefüllt war, in denen Kohlendioxid stark bindet, aber durch die andere Gase wie Stickstoff leicht hindurchtreten.

“Kohleemissionen bleiben der größte vom Menschen verursachte Beitrag zu den globalen Kohlendioxidemissionen”, sagte Milner. „Das Schöne an dieser Arbeit ist, dass Marie nicht nur ein Material gefunden hat, das für die Abscheidung von CO2 aus Kohlerauchgas nützlich ist, sondern dass sie die Beziehungen zwischen der Struktur und den Eigenschaften geklärt hat, die es uns ermöglichen werden, Materialien für andere Anwendungen wie die CO2-Abscheidung zu entwerfen.2 Aus Kraftwerken, die mit Erdgas betrieben werden, und vielleicht sogar aus Luft, was eine der ganz großen Herausforderungen unserer Zeit ist.“


Das Labor wandelt schwer zu verarbeitende Kunststoffabfälle in einen großen Kohlenstoffabsorber um


Mehr Informationen:
Mary Zick et al., Kohlendioxidabscheidung an nukleophilen Hydroxidstellen bei der Oxidation, resistentes Cyclodextrin, metallbasierte organische Strukturen, Internationale Ausgabe der Angewandten Chemie (2022). DOI: 10.1002 / ani.202206718

Bereitgestellt von der Cornell University

das Zitat: Unterbringung von Kohlenstoff in Form eines Schwamms mit einer neuen kostengünstigen Methode (2022, 23. Mai) Abgerufen am 25. Mai 2022 von https://phys.org/news/2022-05-carbon-capture-sponge-like -kostengünstige-methode.html

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