Простой способ превращения углекислого газа в полезные соединения

Исследователи в Японии нашли энергоэффективный способ преобразования главного парникового газа двуокиси углерода (CO₂) в полезные химические вещества. Используя этот метод, CO_{2преобразуется в структуры, называемые металлоорганическими каркасами (MOF), предлагая новый и более простой способ избавления от парниковых газов для борьбы с глобальным потеплением.}

Использование CO₂, выделяющегося при сжигании ископаемого топлива, и преобразование газа в ценные химические вещества и материалы является многообещающим подходом к защите окружающей среды. Но поскольку CO₂ - это очень инертная и стабильная молекула, ее трудно заставить реагировать с помощью обычных процессов конверсии», - говорит Сатоши Хорике, химик из iCeMS, руководивший исследованием. Наша работа демонстрирует более простой подход, который можно использовать при гораздо более низких температуре и давлении. Это должно сделать реакции с использованием CO_{2 более простыми в производстве и более популярными».}

Японская команда нацелилась на MOF, потому что они имеют широкий спектр применения, в том числе в качестве биосенсоров и катализаторов. Кроме того, поскольку MOF являются пористыми и могут удерживать большие объемы газа, они перспективны в качестве устройств для хранения устойчивого водородного топлива.

Для запуска реакции исследователи барботировали CO_{2при температуре 25°C и давлении 0,1 МПа через раствор с органической молекулой под названием пиперазин, в которой химики называют процедуру «одного горшка». MOF быстро появился в виде белого микрокристаллического порошка, который можно было собрать и высушить. Анализ его структуры с помощью рентгеновской спектроскопии и спектроскопии ядерного магнитного резонанса подтвердил, что преобразование произошло, как и планировалось.}

МОК имели большую площадь поверхности, несмотря на то, что они были сделаны из более чем 30% CO_{2 по весу - свойства, которые делают их подходящими в качестве функциональных материалов для многих применений.}

Исследователи теперь планируют посмотреть, как они могут использовать реакцию для преобразования CO_{2 непосредственно из промышленных дымов, таких как выбросы угольных и газовых электростанций.}

«Прямое использование CO₂ является сложной задачей, но потенциально может сэкономить много энергии, необходимой для улавливания и разделения газа», - сказал Хорике. «Выбросы CO_{2 при сжигании ископаемого топлива должны быть уменьшены и отрегулированы для защиты окружающей среды. Наш метод может помочь решить некоторые важные экологические проблемы».}