Новый материал ловит молекулы углекислого газа

20.10.2019

Исследователи из Университета Киото, Университета Токио (Япония) и Университета Цзянсу (Китай) разработали новый материал, который может избирательно захватывать молекулы углекислого газа (CO2) и эффективно превращать их в полезные органические материалы.

Новый материал представляет собой пористый координационный полимер (PCP, также известный как MOF, металл-органический каркас) - каркас, состоящий из ионов металла цинка. Исследователи проверили свой материал с помощью рентгеноструктурного анализа и обнаружили, что он может избирательно захватывать только молекулы CO2 с десятикратной эффективностью по сравнению с другими PCP.

Потребление человеком ископаемого топлива привело к увеличению глобальных выбросов CO2, что привело к серьезным проблемам, связанным с глобальным потеплением и изменением климата. Один из способов, который поможет этому противостоять, - "удалить" углерод из атмосферы, но современные методы подобной "очистки" очень энергоемки. Низкая реакционная способность углекислого газа затрудняет его улавливание и преобразование.

Как новый материал схватывает молекулы углекислого газа? У него есть органический компонент с молекулярной структурой, похожей на пропеллер: когда молекулы CO2 приближаются к материалу, эти "пропеллеры" вращаются и перестраиваются, чтобы обеспечить захват СО2, что приводит к небольшим изменениям в молекулярных каналах в PCP. Материал действует как молекулярное сито, способное распознавать молекулы углекислого газа по размеру и форме. Важное преимущество PCP: его можно перерабатывать и использовать повторно. Во время экспериментов эффективность не снижалась даже после десяти реакционных циклов.

И из пойманных молекул углекислого газа тоже можно извлечь выгоду: диоксид углерода можно переработать в ценные химические вещества, такие как циклические карбонаты, которые можно использовать в нефтехимии и фармацевтике.

<< Назад: Модуль связи 5G для автомобилей 20.10.2019

>> Вперед: Миниатюрный инфракрасный спектрометр 19.10.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Самолет меняет вкус привычных продуктов 27.09.2026

Одна и та же еда может восприниматься совершенно по-разному на земле и на борту пассажирского самолета. На первый взгляд причина может показаться очевидной: качество продуктов или особенности приготовления. Однако специалисты утверждают, что значительную роль играют непосредственно условия полета. Шум двигателей, давление в герметичном салоне и даже звуковой фон способны изменять работу механизмов, отвечающих за восприятие вкуса и аромата пищи. Одним из наиболее интересных факторов оказался постоянный шум. Профессор Оксфордского университета Чарльз Спенс исследовал влияние громких звуков на вкусовые ощущения и обнаружил, что в шумной обстановке человек может слабее воспринимать сладость. Поэтому напиток или десерт, которые на земле кажутся достаточно насыщенными, во время полета способны восприниматься более пресными. При этом эффект не одинаков для всех вкусов. Особенно любопытно ведет себя умами - вкус, характерный, например, для помидоров, грибов и пармезана. В условиях полета ...>>

Новая нержавеющая сталь заменит титан в производстве водорода 27.09.2026

Производство водорода с помощью электролиза требует материалов, способных длительное время работать в агрессивной химической среде и при высоких электрических напряжениях. Даже нержавеющая сталь, которая обычно отличается высокой устойчивостью к коррозии, в таких условиях постепенно разрушается. Поэтому в наиболее ответственных элементах электролизеров приходится использовать гораздо более дорогие материалы, прежде всего титан. Исследователи из Университета Гонконга предложили новый сплав, который потенциально способен значительно сократить зависимость от титана. Материал получил название SS-H2, а его главное преимущество заключается в необычном механизме защиты поверхности. Обычная нержавеющая сталь сохраняет устойчивость благодаря тонкой пассивирующей пленке на основе оксида хрома. Этот слой изолирует металл от агрессивной среды и препятствует дальнейшему развитию коррозии. Однако при достаточно высоком электрическом напряжении защитная пленка может разрушаться, после чего традици ...>>

Кораллы, устойчивые к потеплению, хуже справляются с болезнями 26.09.2026

Коралловые рифы существуют в условиях постоянного взаимодействия множества факторов окружающей среды, поэтому способность переживать один вид стресса еще не гарантирует общей устойчивости организма. Особенно важной эта проблема становится на фоне потепления океана, которое уже приводит к массовому обесцвечиванию кораллов. Исследователи Бостонского университета обнаружили, что симбиоз с теплостойкими водорослями рода Durusdinium действительно помогает кораллам переносить кратковременное повышение температуры, но одновременно может повышать их уязвимость к бактериальным инфекциям. Жизнь кораллов во многом зависит от микроскопических водорослей, которые обитают внутри их тканей. Благодаря фотосинтезу эти симбионты обеспечивают организм-хозяин значительной частью питательных веществ. Однако при чрезмерном нагревании воды нормальное взаимодействие нарушается: водоросли могут покидать ткани коралла, из-за чего он теряет окраску и белеет. Массовое обесцвечивание сегодня считается одной из ...>>

Дроны над стройплощадкой, роботы под ней 26.09.2026

Строительная отрасль постепенно осваивает робототехнику, искусственный интеллект и автономные системы, однако большинство подобных технологий пока выполняет отдельные операции, оставаясь под контролем человека. Европейские специалисты намерены сделать следующий шаг и создать целую автономную строительную систему, в которой наземные роботы и дроны будут самостоятельно координировать свои действия. Проект ориентирован прежде всего на возведение деревянных модульных конструкций и предполагает необычный принцип монтажа - фактически строительство сверху вниз. Британская архитектурная студия Foster + Partners вместе с семью европейскими университетами получила 4 млн фунтов на трехлетнюю разработку такой системы. Финансирование выделено в рамках программы Pathfinder Европейского инновационного совета. Партнерами проекта стали Университет Бристоля, Университет Южной Дании, Мюнхенский технический университет, Университет Пизы, Делфтский технический университет, Бирмингемский университет и Мю ...>>

Аммиак животноводческих помещений - ресурс для сельского хозяйства 25.09.2026

Животноводство сталкивается сразу с несколькими связанными проблемами: выбросами аммиака, необходимостью контролировать воздействие ферм на окружающую среду и высокой потребностью растениеводства в азотных удобрениях. Бельгийская инженерная разработка Circlair предлагает объединить решение этих задач в одной системе. Технология позволяет улавливать аммиак из воздуха животноводческих помещений, перерабатывать его в соединение азота, пригодное для внесения в почву, и тем самым возвращать часть потерянного ресурса обратно в сельскохозяйственный цикл. Основой процесса становится аммиак, выделяющийся в помещениях, где содержится скот. Вместо того чтобы позволять ему поступать непосредственно в атмосферу, система Circlair улавливает это соединение и подвергает его химической обработке. В результате образуется нитрат аммония - азотное соединение, которое используется в растениеводстве в качестве удобрения. Таким образом, вещество, которое первоначально рассматривается как нежелательный выб ...>>

Случайная новость из Архива Серверные процессоры Xeon Scalable 5-го поколения 24.12.2023 Intel представила серверные процессоры Xeon Scalable 5-го поколения (Emerald Rapids), которые отличаются выдающимися характеристиками и новыми возможностями. Они полностью совместимы с платформой Eagle Stream/LGA4677, используемой для CPU Xeon Scalable предыдущего поколения, но при этом обеспечивают в среднем 21% повышение быстродействия. Процессоры Xeon Scalable 5-го поколения от Intel представляют собой значительный шаг вперед в мире серверных технологий. Их улучшенные характеристики и интегрированные инновационные возможности делают их привлекательным выбором для различных сфер бизнеса и технологических решений. Ключевым улучшением новых процессоров Emerald Rapids стал трехкратный прирост объема L3-кэша по сравнению с их предшественниками. Флагманские модели предлагают внушительные 320 Мбайт кэш-памяти третьего уровня. Кроме того, обновленные процессоры характеризуются увеличенным до 64 количеством ядер, внедрением расширений Intel AMX (Advanced Matrix Extensions) для ускоренной обработки операций искусственного интеллекта, поддержкой интерфейса PCI Express 5.0 и восьмиканальным контроллером памяти DDR5. Intel предложила обширный ассортимент из 32 моделей процессоров Xeon Scalable 5-го поколения, адаптированных для различных сегментов рынка. В ассортименте есть решения, ориентированные на облачные сервисы, сетевое оборудование и даже серверы с жидкостным охлаждением. Однако стоит отметить, что в этом поколении Intel сосредоточилась на чипах для одно- и двухсокетных систем, исключив поддержку 4S- и 8S-конфигураций, что отличает их от предыдущих моделей.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026