中國儲能網(wǎng)訊:中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所6月18日消息,該所鄧偉僑研究員等人開發(fā)出一種共軛微孔高分子材料,首次實現(xiàn)在常溫常壓下捕獲可觀的二氧化碳,同時可在常溫常壓下催化二氧化碳與環(huán)氧烷烴反應(yīng),生成高附加值的環(huán)碳酸酯。
業(yè)內(nèi)專家稱,這將為困擾全世界的“二氧化碳減排問題”提供新的解決思路,對二氧化碳作為一種安全無毒、儲量豐富、分布廣泛、廉價以及可再生的重要資源的利用,也將具有良好的應(yīng)用前景。
目前,二氧化碳減排通常有兩種手段:一是捕獲與封存,將二氧化碳通過化學(xué)或物理吸附的方法捕獲起來進(jìn)行封存;二是二氧化碳的利用,將二氧化碳用來合成有價值的化學(xué)品。然而,無論是“捕獲”還是“利用”,都要消耗大量的能源,也就不可避免地產(chǎn)生二氧化碳的二次排放,加之這兩個過程都需要耗資巨大的高溫或高壓大型裝置,無論從成本還是效果來講,都不太盡如人意。
中科院大連化物所最新研發(fā)的共軛微孔高分子材料,則可以在常溫常壓條件下,捕獲二氧化碳的同時,將其轉(zhuǎn)化為環(huán)碳酸酯(一種能夠應(yīng)用于鋰電池等諸多日常用品的常用化學(xué)品),與傳統(tǒng)二氧化碳減排手段相比,其優(yōu)越性主要體現(xiàn)為五個方面:
一是環(huán)境友好,不產(chǎn)生二次CO2排放;二是壽命長,可循環(huán)使用,該材料表面積高達(dá)700-1000平方米每克,在常溫常壓下1克聚合物可吸附70-80毫克二氧化碳;三是催化性能強,它的催化性則大大優(yōu)于現(xiàn)有工業(yè)催化劑和其對應(yīng)的均相催化劑,是目前唯一能在常溫常壓下催化該反應(yīng)的異相催化劑;四是穩(wěn)定性強,該材料催化劑耐酸、耐堿,在空氣、光照條件下均不受到影響;五是成本較低,它本身不使用貴金屬,因此規(guī)模生產(chǎn)成本較低,反應(yīng)過程使用小型化裝置就可實現(xiàn),進(jìn)一步大幅降低整個反應(yīng)過程的成本。
據(jù)介紹,共軛微孔高分子是2007年發(fā)現(xiàn)的一種新興多孔材料,因具有多種優(yōu)異性能而廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。中科院大連化物所自2009年以來一直致力于共軛微孔高分子的開發(fā)與應(yīng)用:2010年,將共軛微孔高分子應(yīng)用到儲氫領(lǐng)域;2011年將共軛微孔高分子應(yīng)用到油的選擇性吸附與分離領(lǐng)域;此次應(yīng)用于二氧化碳減排,則是在前期共軛微孔高分子吸附材料研究基礎(chǔ)之上的又一次突破。