美國開發(fā)二氧化碳捕獲新方法

　　《每日科學(xué)》網(wǎng)站7月25日?qǐng)?bào)道稱，美國勞倫斯-利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員利用離子液體作為二氧化碳吸收劑，開發(fā)出一種更清潔、穩(wěn)定和高效的捕獲二氧化碳新方法。該研究成果刊登在最新一期的《化學(xué)與可持續(xù)性、能源與材料》(ChemSusChem)雜志上。

　　隨著全球氣候變暖的加劇，各國都在致力于減少燃燒化石燃料的二氧化碳排放量，碳捕捉技術(shù)成為研究的重點(diǎn)。目前的碳捕捉技術(shù)主要采用化學(xué)吸附法。二氧化碳會(huì)和胺類物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，二者在低溫情況下結(jié)合，在高溫中分離。一般可以使含二氧化碳的廢氣通過胺液，分離出其中的二氧化碳，之后在適當(dāng)?shù)胤酵ㄟ^加熱胺液再將二氧化碳釋放。現(xiàn)今少數(shù)進(jìn)行商用碳捕捉的煤電廠都使用單乙醇胺作為二氧化碳吸收劑。但單乙醇胺具有腐蝕性，這種方法也需要使用大型設(shè)備，并且只有在二氧化碳處于輕微至中等壓力下才有效。因此，其成本、效率都不是很理想。

　　在過去幾年中，該實(shí)驗(yàn)室的阿米泰什·梅蒂一直致力于找到新的二氧化碳吸收劑。他測試了幾種可有效溶解二氧化碳的離子液體，獲得大量有用數(shù)據(jù)。與典型的有機(jī)溶劑不一樣，離子液體一般不會(huì)成為蒸汽，所以不易產(chǎn)生有害氣體，使用方便。梅蒂發(fā)現(xiàn)，使用離子液體作為二氧化碳吸收劑，可克服單乙醇胺的諸多缺點(diǎn)，比現(xiàn)今所用之法更清潔、更易于使用。其化學(xué)穩(wěn)定性好、腐蝕性低，蒸汽壓幾乎為零，可制成膜使用。離子液體種類繁多，有許多種具有潛在的高二氧化碳溶解度的離子可供選擇。

　　梅蒂設(shè)計(jì)出一種基于量子化學(xué)熱力學(xué)方法的計(jì)算工具，可計(jì)算出任何溶劑在任意濃度下的二氧化碳化學(xué)溶解能力，以測定包括離子液體在內(nèi)的溶劑的碳捕捉效率。過去幾年積累的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，這種算法十分準(zhǔn)確。

　　報(bào)道稱，梅蒂使用這種方法預(yù)測出一種新型溶劑，其二氧化碳溶解度是目前實(shí)驗(yàn)證實(shí)的最有效溶劑的兩倍。“離子液體種類繁多，目前所見僅是九牛一毛。”梅蒂希望他的這種精準(zhǔn)算法能夠幫助科學(xué)家發(fā)現(xiàn)更好的實(shí)用型溶劑，以進(jìn)一步提高二氧化碳捕獲效率。