В США установили, что крупнопористые полимеры эффективнее извлекают CO₂ из атмосферы

Научная группа Университета штата Аризона под руководством профессора Петры Фромм провела детальное изучение двух коммерческих полимерных материалов для улавливания углекислого газа непосредственно из воздуха. Результаты работы опубликованы в журнале Materials Today Chemistry.

Исследователи изучили материалы Fumasep FAA-3 и IRA-900, способные поглощать CO₂ при изменении влажности окружающей среды. Технология получила название прямого улавливания из воздуха с использованием влаги. Метод не требует больших энергозатрат, поскольку процесс запускается естественными колебаниями влажности.

Ученые применили комплекс методов анализа: рентгеновскую дифракцию, малоугловое и широкоугловое рассеяние рентгеновских лучей, атомно-силовую микроскопию, электронную микроскопию и ионно-лучевую томографию. Параллельно проводились эксперименты по измерению количества поглощаемого и выделяемого CO₂ при различной влажности.

Эксперименты показали, что оба полимера одинаково взаимодействуют с водой, однако их способность улавливать углекислый газ различается. Материал IRA-900 с более крупными порами поглощает больший объем CO₂ и делает это быстрее. Скорость поглощения и емкость зависят от размера пор и количества заряженных участков в структуре материала.

Первый автор исследования Гаятри Йогаганешан отметила, что динамика взаимодействия с водой определяется молекулярной структурой полимеров, тогда как эффективность улавливания CO₂ зависит от архитектуры макропор. Микроскопический анализ выявил процессы кластеризации, формирования пор и набухания материалов.

Источник: Phys.org