Ковалентный органический каркас поглотил углекислый газ из воздуха

За последние двадцать лет концентрация углекислого газа в атмосфере возросла на 11 процентов. Большое количество углекислого газа вызывает парниковый эффект — одну из главных причин антропогенного изменения климата нашей планеты.

Сложную климатическую проблему ученые решают с разных сторон. Пока одни научные группы ищут способы снизить выбросы (например, через использование возобновляемых источников энергии), другие учатся поглощать тот углекислый газ, который уже находится в атмосфере.

Большой шаг вперед в поглощении углекислого газа сделали американские химики под руководством Омара Ягхи из Калифорнийского университета в Беркли. Результаты их работы опубликованы в журнале Nature.

Ученые работали с ковалентными органическими каркасными структурами (covalent organic framework). Это класс пористых органических полимеров с регулярной структурой. Благодаря большому объему пор такие материалы востребованы в разных областях — от катализа до хранения водорода.

Ягхи и его коллеги спроектировали каркас таким образом, чтобы внутрь каждой поры было обращено множество аминогрупп, которые могут образовывать связи с молекулами углекислого газа. При контакте с воздухом поры материала постепенно заполняются углекислым газом, а в воздухе его концентрация снижается. 

Готовый материал ученые испытали в городских условиях в течение двадцати дней. В среднем им удавалось связать по 1,28 миллимоля углекислого газа на грамм материала. При этом после двадцатидневного эксперимента структура материала не изменилась, активность также осталась на высоком уровне.

Новый материал можно будет использовать для очистки воздуха от углекислого газа вблизи крупных производств и просто на улицах города.