Молекулы, способные быстро улавливать значительные объемы углекислого газа из воздуха, что является важной тактикой в борьбе с изменением климата, синтезировали ученые из Университета штата Орегон. Исследование, посвященное пероксидам титана, основывается на результатах более ранних исследований пероксидов ванадия и является частью крупномасштабных федеральных усилий по разработке новых методов и материалов для прямого улавливания углекислого газа из воздуха, образующегося при сжигании ископаемого топлива. Результаты исследования, проведенного под руководством Май Найман и Карли Бах из Научного колледжа OSU, были опубликованы сегодня в журнале Chemistry of Materials. Команда Наймана изучает, как некоторые комплексы переходных металлов могут реагировать с воздухом, удаляя углекислый газ и превращая его в карбонат металла, подобный тому, что содержится во многих минералах природного происхождения. Переходные металлы расположены вблизи центра периодической таблицы, и их название происходит от перехода электронов из низкоэнергетических состояний в высокоэнергетические и обратно, что приводит к появлению характерных цветов. Установки, фильтрующие углекислый газ из воздуха, все еще находятся в стадии становления. Технологии по снижению выбросов углекислого газа в атмосферу, например, на электростанциях, более зрелые. По словам ученых, оба вида улавливания углерода, скорее всего, понадобятся, если Земля хочет избежать худших последствий изменения климата. В настоящее время в США, Канаде и Европе действуют 18 установок прямого улавливания углерода в воздухе, и планируется построить еще 130 по всему миру. Проблемы прямого улавливания воздуха включают большие затраты и высокие требования к энергии по сравнению с работой с промышленными выхлопами. Кроме того, концентрация углекислого газа в атмосфере, составляющая четыре части на миллион, является низкой, что затрудняет работу материалов для улавливания углерода.
Бах, Найман и остальные члены исследовательской группы создали несколько новых структур тетрапероксо-титанатов — атомов титана, координированных с четырьмя пероксидными группами, — которые показали различную способность очищать воздух от диоксида углерода. Тетрапероксоструктуры, как правило, обладают высокой реакционной способностью благодаря наличию пероксидных групп, которые являются сильными окислителями. Родственные пероксотитанаты изучались на предмет их потенциального использования в катализе, химии окружающей среды и материаловедении. Однако тетрапероксотитанаты, использованные в данном исследовании, никогда не были окончательно синтезированы; Бах смог использовать недорогие материалы для высокопроизводительных химических реакций.
Измеренная способность улавливать углерод составила около 8,5 миллимолей углекислого газа на грамм тетрапероксотитаната калия — почти вдвое больше, чем у пероксида ванадия.
Названный в честь титанов из греческой мифологии, титан прочен, как сталь, но гораздо легче. Он нетоксичен, не подвержен коррозии и является девятым по распространенности элементом в земной коре — он содержится в камнях, почве, растениях и даже в человеческом теле в незначительных количествах. Ранее ученые раскритиковали титановую броню за недостаточно высокую прочность. 13.12.2024 |
Экология
SciRep: Окисление в ледниковых реках и озерах поможет смягчить выбросы метана | |
Новое исследование дает редкий проблеск надежд... |
CM: Исследование пероксидов титана — новый шаг в борьбе с изменением климата | |
Молекулы, способные быстро улавливать значител... |
WMB: Морской мусор начинают интегрировать в городскую переработку | |
В связи с тем, что в океанах пл... |
PRSB: Новая система выявляет проблемы на рынках кредитования биоразнообразия | |
Экологи разработали новую систему классификаци... |
Для охлаждения городов нужно высаживать правильные деревья в правильном месте | |
Температура в городах растет по всем... |
В СахГУ создали программу для управления закачкой воды в нефтяные скважины | |
Прототип программы для управления процесс... |
Аэрозольные загрязнители от приготовления пищи дольше сохраняются в атмосфере | |
Новые данные о поведении аэрозолей, образ... |
Казанские ученые нашли способ быстрого получения газовых гидратов | |
Новое вещество, которое помогает образованию г... |
Инновационная аквапонная система помогает увеличить урожайность микрозелени | |
Новую аквапонную установку создали ученые из&n... |
Разработана установка для очистки сточных вод в месте их образования | |
Традиционная очистка сточных вод предпола... |
Моллюски исследуют чистоту воды дешевле традиционных датчиков | |
Ученые придумали систему для проверки кач... |
Сельскохозяйственные угодья вблизи слияния рек смягчат последствия наводнений | |
Сельскохозяйственные угодья около места, где&n... |
Nature Chemical Engineering: Ученые реанимировали полимер для средств очистки | |
Микропластик представляет собой опасность для&... |
FEnvS: 3D-сканирование гигантских градин поможет предсказывать бури | |
Градины образуются во время грозы, когда ... |
ES&T: Ученые исследовали риски отравления из-за токсичных бытовых предметов | |
Химический состав 81 обычного бытового предмет... |
В Самарском политехе нашли способ спасти урожай от вредителей | |
Ученые под руководством Тимура Амирова, и... |
Biology Letters: Голодные мучные черви поглощают микропластик и набирают вес | |
Пластиковое загрязнение происходит в кажд... |
Nature Communications: Таяние льдов в Арктике ускорилось | |
Первое в истории лето, когда растает прак... |
Environmental Archaeology: Древние агроэкосистемы спасут сельское хозяйство | |
По мере того как глобальные водные ресурс... |
В РУДН придумали, как превратить парниковые газы в полезное вещество | |
Ученые создали катализатор из никеля с&nb... |
ACS ES&T Water: Ученые из Осаки совершили прорыв в области контроля влажности | |
Собирать влагу из воздуха и уменьшат... |
В ПНИПУ предложили проект хранилища CO2 с окупаемостью за 15 лет | |
Глобальное потепление — одна из&nbs... |
Science: Новая мембрана отделяет воду от нефти с 99,9% эффективностью | |
Китайские ученые разработали новый, очень эффе... |
E&ES: Создан новый катализатор для электрохимии на основе серебра и кремнезема | |
Новый материал, состоящий из серебра и&nb... |
JACS: Чтобы отследить реакцию убийцы озона на свет, пришлось обогнать молекулы | |
Исследователи впервые увидели, как бромоф... |
В ТПУ открыт экологичный способ получения катализаторов для очистки газов | |
Новый метод производства высокоэффективных кат... |
LinUni: Опасные оранжевые почвы угрожают экосистеме больше, чем когда-либо | |
Кислые сульфатные почвы имеют оранжевый оттено... |
ES&T: Волокна на биооснове изводят земляных червей быстрее, чем полиэфирные | |
Материалы на биологической основе могут б... |
На Урале предложили высаживать коноплю для поглощения углекислого газа | |
Техническая конопля на Урале может давать... |
Climate of the Past: Озеленение Сахары может изменить климат Северного полушария | |
Пустыня Сахара — это огромное ... |