Ученые из университета Райс (Rice University) разработали новый, абсолютно безвредный для окружающей среды и высокоэффективный метод поглощения углекислого газа, при помощи которого можно очистить от этого газа отходы промышленного производства и добываемый из скважин природный газ. А основой этого метода является комбинация молекул определенных органических соединений, аминов, и молекул фуллерена C-60.
"Создавая новый состав мы преследовали две цели" - рассказывает Эндрю Барро (Andrew Barro), ученый-химик из университета Райс, - "Нам требовалось со 100-процентной чистотой разделить смесь метана с углекислым газом, находящихся при любом давлении и при любой температуре. Кроме этого, мы должны были понизить уровень температуры, при котором амины, поглотившие большое количество углекислого газа, начинают его выделять обратно. И нам удалось решить обе этих задачи".
Ученые использовали молекулы фуллерена, называемые еще бакиболлами, в качестве связующего для молекул аминов, азотосодержащих соединений на основе аммиака, получаемых обычно из полиэтиленамина. Результатом работы ученых стал коричневый губчатый материал, внутри которого гидрофобные (отталкивающие воду) молекулы фуллерена вытеснили гидрофильные молекулы аминов наружу материала, где молекулы углекислого газа связываются с атомами азота аминов.
Проведенные испытания показали, что даже при давлении в 50 атмосфер материал поглотил одну пятую от своего веса, захватив только молекулы углекислого газа и ни одной молекулы метана. По крайней мере ученым не удалось обнаружить метан в газе, который потом был выделении из адсорбировавшего его вещества. Кроме этого, материал продемонстрировал способность сохранять свои качества, выдержав множество циклов адсорбции/десорбции.
Обычные материалы для поглощения углекислого газа, основанные на аминах, должны быть нагреты до 140 градусов по шкале Цельсия для того, чтобы выпустить захваченный углекислый газ. Снижение этой температуры должно привести к существенной экономии энергии, потребляемой промышленными очистными установками. "По сравнению с используемыми аминами, стоимость состава, содержащего фуллерен C-60, значительно выше" - рассказывает Эндрю Барро, - "Но снижение энергетических затрат на процесс поглощения и десорбции углекислого газа могут перекрыть высокую стоимость нашего материала, ведь наш процесс десорбции идет при температурах от 70 до 90 градусов. Кроме этого промышленные аминовые фильтры со временем истощаются и их требуется постоянно пополнять, чего полностью будут лишены фильтры, наполненные нашим материалом".
Первоисточник
Подпишись: