Forskere omdanner opfangede drivhusgasser til cykliske karbonater med biomassederivater
Kuldioxid er den største bidragyder til drivhusgasemissioner, som er ansvarlige for global opvarmning og klimaændringer. Direkte opsamling af CO2 i luften er en af de foreslåede løsninger for at reducere dets koncentration i atmosfæren, men at kombinere denne proces med dens genvinding og omdannelse til værdiforøgede produkter er meget kompleks og kræver en fint afbalanceret interaktion mellem dette element og adsorbenterne, der tillader dets indfangning og konvertering til værdiskabende produkter.
Et forskerhold ved Universitat Jaume I i Castelló har demonstreret en ny metode, der kombinerer direkte opsamling af CO2 fra luften og dens effektive og selektive omdannelse til cykliske carbonater uden at bruge epoxider som substrater (hvilket er værdifuldt ud fra et sikkerhedssynspunkt, da epoxider er potentielt eksplosive).
Systemet bruger billige, metalfrie, kommercielle organiske salte. De moderate reaktionsbetingelser, der anvendes (ved stuetemperatur eller op til 40ºC) og de mange forskellige anvendte substrater viser alsidigheden af den foreslåede metode. Resultaterne er offentliggjort i tidsskriftet ACS Sustainable Chemistry &Engineering .
"Det store problem og den store vanskelighed ved denne metode," forklarer forsker Marcileia Zanatta, "er, at CO2 i luften er ved en meget lav koncentration, ca. 0,04 %, og det betyder, at indfangningsreaktionen er meget langsom, og dens omdannelse til et andet produkt kræver meget drastiske forhold." I systemet udviklet på det offentlige universitet i Castelló, "formåede vi at fange det på 16 timer, hvilket er en betydeligt hurtigere hastighed end de cirka 40 timer, der er rapporteret i litteraturen," siger videnskabsmanden.
Udviklingen af et enkelt materiale, der kombinerer katalytiske og sorptionsevner til at arbejde samtidigt i både CO2 capture og konvertering er en meget attraktiv, men kompleks udfordring. I dette tilfælde er der påvist en sekventiel proces, hvor CO2 indfanges først i bicarbonatform og omdannes derefter til cykliske carbonater. Enkelheden og lave omkostninger forbundet med CO2 capture, kombineret med effektiviteten af transformationsprocessen, åbner døren til en bred vifte af direkte luftindfangningsmetoder og konverteringsprocesser (DACC).
Brugen af biomassebaserede substrater (som også er billigere end epoxider), kuldioxid opsamlet direkte fra luften og en billig og kommercielt tilgængelig adsorbent "gør denne metode meget fordelagtig og attraktiv til at udvikle bæredygtige syntetiske kemiske ruter til at generere cykliske karbonater." siger forsker Víctor Sans, "og dette repræsenterer en bæredygtig og cirkulær økonomi-tilgang til opsamling og valorisering af drivhusgasser." Sans hævder, at "det har været en videnskabelig udfordring at opfange og transformere kuldioxid med et enkelt system, men vi har formået at skabe en bro mellem de to."
Fremstilling af cykliske carbonater fra CO2 er meget interessant fra et bæredygtighedssynspunkt, da det er fuldt effektivt i atomare termer, dvs. det endelige produkt inkorporerer alle de materialer, der er involveret i processen, uden at skabe nogen biprodukter. Cykliske karbonater er vigtige industrielle kemikalier med forskellige anvendelser:miljøvenlige opløsningsmidler, lithium-ion-batterier, maling og belægninger, harpikser, forstadier til polymere materialer og polymerbearbejdning i finkemi.
Flere oplysninger: Marcileia Zanatta et al., Direct Air Capture and Integrated Conversion of Carbon Dioxide into Cyclic Carbonates with Basic Organic Salts, ACS Sustainable Chemistry &Engineering (2023). DOI:10.1021/acssuschemeng.3c00890
Journaloplysninger: ACS Sustainable Chemistry &Engineering
Leveret af Asociacion RUVID
Varme artikler
-
Indeholder en atomulykke med grundmineralerSandia National Laboratories forskergruppemedlemmer Jessica Kruichak og William Chavez testede granuleret calcit og sand mod blyoxid. Det granulære calcit og blyoxid havde en hævnings- og afkølingsrea -
Hybride enzymkatalysatorer syntetiseret ved en de novo tilgang til udvidelse af biokatalyseKredit:Chinese Journal of Catalysis De to store udfordringer i industriel enzymatisk katalyse er det begrænsede antal kemiske reaktionstyper, der katalyseres af enzymer og ustabilitet af enzymer u -
Forskere håber på en ny ionfælde, der kan skabe verdens mest nøjagtige massespektrometerSkoltech-forskere har håb om en ny ionfælde for at skabe verdens mest nøjagtige massespektrometer. Kredit:Skoltech Massespektrometre bruges i vid udstrækning til at analysere meget komplekse kemis -
FBI retsmedicin rammer Hollywood fart, siger forskerKredit:Florida International University Hvis du tror på alt, hvad du ser på tv, retsmedicinere kan afslutte en sag på en time. Det sker ikke i det virkelige liv. Indtil det gør, sagde professor S
- Pas på kløften – Rapid Burster-adfærd forklaret
- For blinde, en enhed på bilruden giver en haptisk oplevelse af naturskøn udsigt
- 4 måder at opleve det ydre rum på her på jorden
- Et ingeniørperspektiv på at bruge sølv mod mikrober
- Hjælper selvkørende køretøjer med at navigere i vanskelige motorvejssammenlægninger
- Nyt perovskitmateriale viser tidligt løfte som et alternativ til silicium