Il cristallo morbido che assorbe la CO2 sviluppato per questo studio. Credito:Shin-ichiro Noro
Un team di scienziati è riuscito a visualizzare come l'anidride carbonica (CO 2 ) si comporta in un liquido ionico che assorbe selettivamente CO 2 . La scoperta dovrebbe aiutare a sviluppare metodi più efficienti per catturare la CO 2 nell'atmosfera, uno dei principali fattori che causano il riscaldamento globale.
Anidride carbonica (CO 2 ) i livelli nell'atmosfera, un fattore importante nel riscaldamento globale, continuano ad aumentare ogni anno, creando gravi preoccupazioni per il futuro della Terra. Per fermare il riscaldamento globale, la nostra società industriale ha bisogno di emettere molto meno CO 2 . Un modo per raggiungere questo obiettivo è separare e raccogliere CO 2 prima che venga rilasciato nell'atmosfera. Mentre alcuni di questi sforzi sono già in corso, non sono stati molto efficienti. C'è quindi un urgente bisogno di sviluppare una tecnologia in grado di separare e raccogliere la CO 2 Più efficiente, sia per proteggere l'ambiente ma anche per promuovere il riciclo della CO 2 come risorsa.
L'uso di liquidi ionici per assorbire efficacemente la CO 2 è stato oggetto di intense ricerche. Ancora più indagine su come CO 2 assorbito nei liquidi ionici si comporta è necessario per migliorare i materiali utilizzati nella CO 2 processo di separazione e raccolta. Poiché i liquidi ionici sono un fluido senza struttura regolare, è stato difficile osservare direttamente lo stato della CO 2 assorbito in essi.
In questo studio, un team di scienziati che includeva i professori Shin-ichiro Noro e Takayoshi Nakamura, entrambi della Graduate School of Environmental Science dell'Università di Hokkaido, incentrato su un morbido cristallo, una sostanza che possiede sia la morbidezza di un liquido che la regolarità di un cristallo. Hanno sintetizzato un cristallo morbido contenente componenti di un liquido ionico che ha assorbito CO 2 . Come anticipato, il cristallo morbido ha mantenuto la sua regolarità anche dopo aver assorbito CO 2 , che consente di condurre analisi di diffrazione di raggi X.
Molecole di CO2 (rosso e blu al centro), assorbito dal morbido cristallo, interagiscono sia con gli atomi di fluoro che di ossigeno di un componente del liquido ionico, bis(trifluorometilsolfonil)immide. Credito:Xin Zheng, e altri, Chimica delle comunicazioni, 27 ottobre 2020
L'analisi ha mostrato la CO . assorbita 2 interagisce sia con gli atomi di fluoro che di ossigeno dell'anione bis(trifluorometilsulfonil)immide, un componente del liquido ionico. Per di più, l'analisi teorica degli scienziati ha mostrato che esistono dispersioni ed interazioni elettrostatiche tra CO 2 e il quadro, creando la forza che lega la CO 2 all'anione.
Si prevede che i risultati del team saranno utili nella progettazione e nello sviluppo di liquidi ionici in grado di separare e raccogliere in modo efficiente la CO 2 , e probabilmente accelererà le applicazioni pratiche di tali liquidi, un passo fondamentale per alleviare gli effetti negativi del riscaldamento globale.
Shin-ichiro Noro si concentra sullo sviluppo di materiali porosi per contribuire al ripristino e alla conservazione ambientale, mentre il lavoro di Takayoshi Nakamura è focalizzato sullo sviluppo di dispositivi molecolari per un'ampia varietà di applicazioni.
