據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，通過工廠的煙囪來過濾二氧化碳這種溫室氣體是必要的，但許多相關(guān)工藝的造價令人咋舌。而美國一個研究團隊提出了一個物美價廉的解決思路。他們發(fā)現(xiàn)一種具有八角形孔窗的天然沸石尤其擅長捕捉二氧化碳行蹤，在效率和經(jīng)濟上遠(yuǎn)勝于目前的工業(yè)洗滌器。
沸石是一種礦石，1756年由瑞典礦物學(xué)家克朗斯提在玄武巖中發(fā)現(xiàn)，因在加熱至熔融時伴有沸騰現(xiàn)象而得名。其晶格中存在很多大小均一的通道和空腔，一克沸石孔穴和通道的內(nèi)表面積可達500平方米到1000平方米，由此可以吸取或過濾大小不同的分子，并可重復(fù)使用幾百次，是過濾、擦洗含許多雜質(zhì)氣體的混合氣體中有害分子的理想選擇，也在化學(xué)工業(yè)中被廣泛應(yīng)用于催化劑和過濾器。
美國國家標(biāo)準(zhǔn)研究所和特拉華大學(xué)的聯(lián)合團隊對沸石的研究長達10年之久，在工業(yè)實驗室里，他們發(fā)現(xiàn)沸石SSZ-13的內(nèi)部孔隙間有八角形的窗口，這個特點似乎能過濾掉混合氣體中的二氧化碳分子。該研究的帶頭人克雷格·布朗研究員說：“該性能使這種沸石有望成為工廠煙囪洗滌溫室氣體的理想材料。”
該研究團隊利用中子衍射的方式判斷出沸石SSZ-13的八角形孔窗特別擅長吸引小而長的二氧化碳分子。它能緊緊“抓住”那些帶正電荷的主要碳原子，同時允許其他持有不同形狀和電子性質(zhì)的分子通過而不受影響。這種沸石每立方厘米的小孔足可吸附0.31克的二氧化碳。與工業(yè)上其他吸附劑材料相比，它相當(dāng)具有競爭力。
布朗說，鑒于這種沸石只吸引二氧化碳的能力，其很可能會成為將來專門用于工業(yè)上洗滌碳的經(jīng)濟型替代材料，并且，在使用時還可減少能源消耗，相當(dāng)于節(jié)約25%的電力。
該團隊下一步將集中探討可否用沸石SSZ-13將二氧化碳從以甲烷為主要成分的天然氣中分離出來，以期它能夠在提取釋放大量二氧化碳?xì)怏w的過程中有不俗的表現(xiàn)。
