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二酸化炭素分子をキャッチする新素材

20.10.2019

京都大学、東京大学（日本）、江蘇大学（中国）の研究者は、二酸化炭素（CO2）分子を選択的に捕捉し、それらを有用な有機材料に効率的に変換できる新しい材料を開発しました。

新しい材料は、亜鉛金属イオンで構成されるフレームワークである、多孔性配位ポリマー (PCP、MOF、金属有機フレームワークとも呼ばれます) です。研究者は、X 線回折分析を使用して材料をテストし、他の PCP の 2 倍の効率で COXNUMX 分子のみを選択的に捕捉できることを発見しました。

人間による化石燃料の消費は、地球温暖化と気候変動に関連する深刻な問題につながる、世界的な CO2 排出量の増加につながりました。これに対抗するXNUMXつの方法は、大気から炭素を「除去」することですが、現在の方法は非常にエネルギー集約的です. 二酸化炭素の反応性が低いため、回収と変換が困難です。

新素材はどのようにして二酸化炭素分子を捕捉するのでしょうか? これは、プロペラのような分子構造を持つ有機成分を持っています。CO2 分子が材料に近づくと、これらの「プロペラ」が回転して再配置され、CO2 を捕捉できるようになり、PCP の分子チャネルに小さな変化が生じます。この材料は分子ふるいのように機能し、サイズと形状によって二酸化炭素分子を認識することができます。 PCP の重要な利点は、リサイクルして再利用できることです。実験中、XNUMX回の反応サイクルの後でも効率は低下しませんでした。

また、捕捉された二酸化炭素分子を利用することもできます。二酸化炭素は、石油化学製品や医薬品に使用できる環状炭酸塩などの価値のある化学物質に加工できます。

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