Nov kovinsko-organski adsorbent za direktni zajem CO2
Kovinsko–organski porozni materiali (MOF-i) predstavljajo raznoliko skupino spojin z običajno urejeno mikroporozno strukturo ter veliko specifično površino. Njihova sinteza omogoča natančen nadzor nad sestavo in lastnostmi, kar odpira možnost za razvoj materialov s prilagojenimi fizikalno-kemijskimi lastnosti za specifične aplikacije. Zaradi tega so MOF-i obetavni tudi za zajem CO2 iz zraka. S premišljeno zasnovo strukture – optimizacijo velikosti por in primerno funkcionalizacijo ogrodja – jih je mogoče prilagoditi za učinkovito zajemanje CO2 pri sobnih pogojih.
Raziskovalci z Odseka za anorgansko kemijo in tehnologijo so, v sodelovanju z Odsekom za katalizo in reakcijsko inženirstvo, zasnovali nov cinkov-oksalatni MOF na osnovi diaminotriazolata – NICS-24, ki obeta učinkovito zajemanje CO2 v bivalnih prostorih pri koncentracijah med 400 in 2000 ppm. Material dosega kapaciteto 0,7 mmol/g (3 ut.%) pri 2 mbar in 25 °C, kar presega sposobnosti strukturno sorodnega cinkov-oksalat-triazolatnega ogrodja, CALF-20, ki ima pri teh pogojih kapaciteto zajema CO2 le 0,17 mmol/g . V prisotnosti vlage NICS-24 ohrani strukturno celovitost, prisotnost vode pa zniža adsorpcijsko kapaciteto za CO2. Z naprednimi karakterizacijskimi metodami je bilo dokazano, da se voda zaradi močnih vodikovih vezi v ogrodju preferenčno adsorbira kot CO2. Pridobljeno razumevanje interakcij med CO2 in H2O v ogrodju omogoča nov pristop k racionalnemu načrtovanju materialov za učinkovitejše delovanje energijsko učinkovitega zajemanja CO2.
Več: https://doi.org/10.1002/anie.202424747
Kontakt: matjaz.mazaj(at)ki.si