根據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)絡(luò)最近的一份報告中說明,在當(dāng)前溫室效應(yīng)影響下,有必要通過工廠的煙囪過濾二氧化碳來改善溫室氣體,但是其實現(xiàn)成本卻非常高。對此,美國某科研團(tuán)隊提出了一種高質(zhì)量,低價格的解決方案——他們發(fā)現(xiàn),具有八邊形孔窗的天然沸石特別擅長捕獲二氧化碳,就效率和經(jīng)濟(jì)性而言,其遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于目前的工業(yè)洗滌塔。

沸石是一種規(guī)則的多孔穴硅鋁酸鹽礦物,它是由瑞典礦物學(xué)家Kronsty于1756年在玄武巖中首次發(fā)現(xiàn)的。它在加熱至熔化后沸騰而得名。晶格中有許多均勻大小的通道和腔。一克沸石的孔和通道的內(nèi)表面積可以達(dá)到500平方米至1000平方米,可以吸收或過濾不同大小的分子,并且可以重復(fù)使用,可以稱得上是一個理想的用于過濾和洗滌含有多種雜質(zhì)氣體的混合氣體中有害分子的新型環(huán)保材料,因此它廣泛用于化學(xué)工業(yè)的催化劑和過濾器中。

美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會和特拉華大學(xué)的聯(lián)合團(tuán)隊研究沸石已有10年,在工業(yè)實驗室中,他們發(fā)現(xiàn)沸石SSZ-13的內(nèi)部孔之間存在八邊形的窗口,其可以有效過濾掉混合氣體中的二氧化碳分子。該研究的負(fù)責(zé)人克雷格·布朗說:“這種性能使這種沸石成為洗滌工廠煙囪中溫室氣體的理想材料。”該研究小組使用中子衍射法確定了SSZ-13沸石的八邊形孔。該窗口特別擅長吸引小而長的二氧化碳分子。它可以緊密地“保持”主要帶正電的碳原子,同時允許其他形狀和電子性質(zhì)不同的分子通過而不會受到影響。這種沸石每立方厘米的孔穴可以吸收0.31克二氧化碳。與行業(yè)中其他吸附材料相比,它具有相當(dāng)?shù)母偁幜Α?/p>

沸石吸附劑可以“捕捉”二氧化碳

布朗說,鑒于這種沸石僅能吸收二氧化碳的能力,它有可能在將來成為專門用于工業(yè)碳洗滌的經(jīng)濟(jì)替代材料,并且還可以減少使用時的能源消耗,相當(dāng)于節(jié)省25%的電力能源。下一步,研究小組將重點討論SSZ-13沸石是否可用于以甲烷為主要成分的天然氣中的二氧化碳分離,希望它在大量萃取二氧化碳和釋放過程中能發(fā)揮良好的作用。