Màng graphen nano bẫy giữ CO2

10:14' AM - Thứ ba, 31/12/2019

Các nhà khoa học tại Viện Công nghệ liên bang Lausanne, Thụy Sĩ, đã tạo ra một màng graphen kiểu mới với hiệu quả cao, có thể hỗ trợ thu giữ khí CO2 từ các dòng khí thải công nghiệp. Cấu trúc graphen 2 D này chỉ dày 20 nm, nó cho phép khí dễ dàng đi qua.

Màng hiệu quả cao nói trên có thể giúp giảm chi phí thu giữ CO2 từ các dòng khí thải giàu CO2, ví dụ khí thải trong sản xuất thép và xi măng. Việc thu giữ CO2 một cách hiệu quả là điều quan trọng để đạt được mục tiêu giảm 45% phát thải CO2 trên toàn cầu vào năm 2030 so với năm 2010. Đây là mục tiêu cần thiết để hạn chế sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu ở mức 1,5oC so với mức tiền công nghiệp.

Màng graphen mới của các nhà khoa học Thụy Sĩ gồm có các chuỗi polyme ghép lên graphen. Nó kết hợp những lợi ích của màng graphen với độ dày chỉ cỡ nguyên tử (vì vậy cho phép vận chuyển nhanh các phân tử) với tính chọn lọc CO2 của chuỗi polyme. Chuỗi polyme thu giữ các phân tử CO2 một cách chọn lọc từ dòng khí thải gồm có hỗn hợp CO2 và N2.

Màng graphen được chế tạo bằng phương pháp kết tủa hơi hóa chất, các lỗ được tạo ra bằng cách cho màng chịu tác động của plasma oxy và khí ôzôn, nhờ đó nó đạt được độ xốp gần 20%. Khi áp dụng để xử lý khí thải, màng lai kết hợp này cho phép vận chuyển CO2 nhiều gấp 6 lần so với các phân tử khí khác.

Polyme của màng có thể được điều chế theo các phương pháp khác nhau bằng cách thay đổi các khối thành phần monome và phương pháp liên kết các monome cũng như các đầu chuỗi polyme. Các nhà khoa học tại Viện Công nghệ liên bang Lausanne cho biết, họ sử dụng các chuỗi polyme đặc biệt với các nhóm amin và ether có tính chọn lọc CO2 cao so với N2.

Nhóm nghiên cứu hiện đang tìm cách nâng cấp công nghệ sản xuất màng graphen, đồng thời đảm bảo sao cho màng này không bị nứt vỡ khi đặt trên chất nền giá rẻ. Mới đây, họ đã chế tạo màng rộng 1 cm2.

Theo một chuyên gia vật liệu tại Đại học Bologna (Italia), màng graphen nói trên rất có triển vọng ứng dụng và có hiệu quả tương đương các vật liệu màng polyme tốt nhất hiện nay. Tuy nhiên, do màng này rất mỏng và quá trình sản xuất đòi hỏi một số bước nên việc nâng cấp công nghiệp sản xuất lên quy mô công nghiệp sẽ không thể thực hiện ngay lập tức.

LH

Theo Chemistry & Industry, 8/2019

Sponsor links (Provided by VIEPortal.net - The web cloud services for enterprises)
Thiết kế web, Thiết kế website, Thiết kế website công ty, Dịch vụ thiết kế website, Dịch vụ thiết kế web tối ưu, Giải pháp portal cổng thông tin, Xây dựng website doanh nghiệp, Dịch vụ web bán hàng trực tuyến, Giải pháp thương mại điện tử, Phần mềm dịch vụ web, Phần mềm quản trị tác nghiệp nội bộ công ty,