我國科學家研發新型共軛微孔高分子助力二氧化碳減排
2013-06-20 來源:中國聚合物網
中國科學院大連化學物理研究所6月18日消息,該所鄧偉僑研究員等人開發出一種共軛微孔高分子材料,首次實現在常溫常壓下捕獲可觀的二氧化碳,同時可在常溫常壓下催化二氧化碳與環氧烷烴反應,生成高附加值的環碳酸酯。
業內專家稱,這將為困擾全世界的“二氧化碳減排問題”提供新的解決思路,對二氧化碳作為一種安全無毒、儲量豐富、分布廣泛、廉價以及可再生的重要資源的利用,也將具有良好的應用前景。
目前,二氧化碳減排通常有兩種手段:一是捕獲與封存,將二氧化碳通過化學或物理吸附的方法捕獲起來進行封存;二是二氧化碳的利用,將二氧化碳用來合成有價值的化學品。然而,無論是“捕獲”還是“利用”,都要消耗大量的能源,也就不可避免地產生二氧化碳的二次排放,加之這兩個過程都需要耗資巨大的高溫或高壓大型裝置,無論從成本還是效果來講,都不太盡如人意。
中科院大連化物所最新研發的共軛微孔高分子材料,則可以在常溫常壓條件下,捕獲二氧化碳的同時,將其轉化為環碳酸酯(一種能夠應用于鋰電池等諸多日常用品的常用化學品),與傳統二氧化碳減排手段相比,其優越性主要體現為五個方面:
一是環境友好,不產生二次CO2排放;二是壽命長,可循環使用,該材料表面積高達700-1000平方米每克,在常溫常壓下1克聚合物可吸附70-80毫克二氧化碳;三是催化性能強,它的催化性則大大優于現有工業催化劑和其對應的均相催化劑,是目前唯一能在常溫常壓下催化該反應的異相催化劑;四是穩定性強,該材料催化劑耐酸、耐堿,在空氣、光照條件下均不受到影響;五是成本較低,它本身不使用貴金屬,因此規模生產成本較低,反應過程使用小型化裝置就可實現,進一步大幅降低整個反應過程的成本。
據介紹,共軛微孔高分子是2007年發現的一種新興多孔材料,因具有多種優異性能而廣泛應用于各個領域。中科院大連化物所自2009年以來一直致力于共軛微孔高分子的開發與應用:2010年,將共軛微孔高分子應用到儲氫領域;2011年將共軛微孔高分子應用到油的選擇性吸附與分離領域;此次應用于二氧化碳減排,則是在前期共軛微孔高分子吸附材料研究基礎之上的又一次突破。
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(責任編輯:徐)
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