Вообще говоря, «дымовых газов» означает любой газ, выходящий из трубы, вытяжки, дымоход и т. д. Как продукт горения в камине, печи, печи, котла или парогенератора. Однако этот термин чаще используется для описания выхлопных паров выходе из дымовых труб заводов и электростанций. Культовый, хотя они могут быть, эти дымовые газы содержат значительное количество диоксида углерода (СО2), который является одним из основных парниковых газов, способствующих глобальному потеплению.
Одним из способов уменьшения степени воздействия дымовых газов принять CO2 из них и хранить его в геологических формациях или переработать ее; там, в самом деле, огромное количество исследований, пытаясь найти новые материалы, которые способны улавливать СО2 из этих дымовых газов.
Металл-органические каркасные работы (МОК) являются одними из наиболее перспективных из этих материалов, но чаще всего эти материалы требуют сушки «мокрой» очистки дымовых газов Первого, который технически возможен, но и очень дорого … и, следовательно, менее вероятно, будут реализованы на коммерческой основе.
По странному капризу природы, или дизайн-химия-материалов, которые являются хорошими на захват СО2 оказались даже лучше на захват воды, что делает их малопригодным с мокрой дымовых газов. Кажется, что в большинстве этих материалов, СО2 и вода конкурируют за тех же сайтах адсорбция — районы в структуру материала, что на самом деле захвата молекулы-мишени.
Теперь, команда ученых, возглавляемая Беренд Смит в ЕПФЛ Вале Уоллис разработали новый материал, который предотвращает этот конкурс, не пострадавших от воды, и может улавливать СО2 из влажных дымовых газов более эффективно, чем даже рекламных материалов.
В то, что Смит называет «прорывом для компьютерного дизайна материалов», ученые использовали из-из-коробки подход к преодолению трудностей представлен материал дизайн: инструменты обнаружения наркотиков.
Когда фармацевтические компании искать нового кандидата наркотиков, они сначала протестировать миллионы молекул, чтобы увидеть, какие из них будут связывать с целевой белок, который имеет отношение к патологии. Те, которые не сравниваются, чтобы определить, какие структурные свойства они делятся на общие. Установил общий мотив, и что составляет основу для проектирования и синтеза реальных молекул препарата.
Используя этот подход, ЕПФЛ ученые компьютерные 325,000 материалы, общее, чей мотив является способность связывать СО2. Все материалы принадлежат к семейству металл-органические каркасы (МОК) — популярные и универсальные материалы, исследования Смит был ведущим заряд на долгие годы.
Чтобы сузить выбор, затем ученые искали общие структурные мотивы между МОК, что может связывать СО2 очень хорошо, но не вода. Затем этот подкласс далее был сужен путем добавления параметров на селективность и эффективность, пока исследователи МФ-алгоритм генерации, наконец, остановились на 35 материалов, которые показывают лучшие способности улавливания СО2 из влажных дымовых газов, чем современные материалы, которые имеются в продаже.
«Что делает эту работу выделяются тем, что мы также смогли синтезировать эти материалы», — говорит Смит. «Это позволило нам работать с нашими коллегами, чтобы показать, что МОК фактически адсорбировать СО2, а не вода, на самом деле проверить их для улавливания углерода, и сравнить их с существующими коммерческими материалами». Эта часть исследования была проведена в сотрудничестве с Университетом Калифорнии в Беркли, университет Оттавы, университет Хериот-Ватт и Универсидад де Гранада.
«Эксперименты, проведенные в Беркли показали, что все наши прогнозы были правильными», — говорит Смит. «Группа в Хериот-Ватт показала, что наши разработанные материалы могут поглощать углекислый газ из влажного дымовых газов лучше, чем коммерческие материалы.»
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!