将CO2从发电厂排放出来的废气中分离一直是一个科学研究的热点,因为这其中还有很大的空间可以提升。传统的分离CO2的方式是通过氨吸收,但是这不但成本高,而且会降低发电厂的输出电量。
于是,聚合物CO2吸收薄膜应运而生,它成本较低,操作起来也比氨吸收简单易行,不足之处在于它的CO2渗透性并不好。如何才能提高渗透性呢?“聚合物-金属有机物框架混合薄膜”做到了。
混合薄膜在保持聚合物成型性能的同时, 利用了CO2对金属有机物框架的选择性,在一定程度上提高了CO2在薄膜中的渗透性,但是由于金属有机物框架的含量有限,CO2的传输还是必须通过聚合物薄膜,这意味着,CO2的传输只具有一条“单行道”。
但伯克利实验室的科研人员改变了这一现状,在最新制备出的混合薄膜中,金属有机物框架占了薄膜总重量的50%,这个数值相对于先前研制出的其他混合薄膜增加了20%,并且没有由于力学作用的限制破坏薄膜结构的整体性。正是在如此高含量的金属有机物框架的作用下,CO2的传输由原本的必须通过“聚合物薄膜通道”,转化成了新增了一条“金属有机物框架高速通道”,并且两条通道是互相独立的,这一转变使得CO2在薄膜中的渗透性提高了整整八倍。
这一研究已在Energy & Environmental Science杂志上发表,并作为封面文章。