瑕疵材料可以捕获不需要的二氧化碳

“缺陷”一词普遍引起一些消极的，不良的特征，但斯旺西大学能源安全研究所(ESRI)的研究人员有不同的观点：在纳米多孔材料领域，如果有缺陷，可以很好地利用缺陷。知道如何驯服他们。

金属有机框架斯旺西大学的Marie Sklodowska-Curie行动研究员Marco Taddei博士领导的一个研究小组正在调查金属有机骨架(一类类似于微观海绵的材料)的性质如何通过利用它们的缺陷进行调整以使其更好捕获二氧化碳。

Taddei博士说：“金属有机骨架或MOF是非常有趣的材料，因为它们充满了空间，可用于捕获和容纳气体。此外，它们的结构可以在原子水平上进行操作，使其对某些气体具有选择性，在我们的例子中是CO2。

“含有元素锆的MOF是特殊的，因为它们可以承受许多连接的损失而不会崩溃。我们认为这些缺陷是一种吸引材料特性的有吸引力的机会。“

研究人员继续研究缺陷如何参与称为“合成后交换”的过程，这是一个两步骤的过程，其中MOF最初被合成，然后通过交换其结构的某些组件进行修改。他们使用核磁共振实时研究这一现象，核磁共振是化学中常见的表征技术。这使他们能够理解过程中缺陷的作用。

这项新研究发表在具有高度影响力的国际期刊Angewandte Chemie上。

“我们发现缺陷是MOF结构中非常活跃的部位，并且它们的修饰以独特的方式影响材料的性质。”Taddei教授说，“事实上，我们通过广泛使用技术来做到这一点在我看来，全球任何一位化学家都能轻易获得这项工作的亮点之一。“

ESRI研究

ESRI主任Andrew Barron教授是该工作的合着者，他说：“在ESRI，我们的研究工作重点是对我们生产能源的方式产生影响，使其清洁，安全且价格合理。但是，我们清楚地知道，应用研究的进展只有通过对基本原理的深刻理解才有可能。这项工作完全朝着这个方向发展。“

该研究是概念的证明，但这些研究结果为未来的工作奠定了基础，由工程和物理科学研究委员会资助。研究人员希望与塔塔钢铁公司和科克大学合作，学习如何化学操纵有缺陷的结构，开发具有增强的炼钢废气CO2捕获性能的新材料。

“减少能源生产和工业过程产生的二氧化碳排放对于防止对气候产生严重后果至关重要，”斯旺西大学高级讲师，ESRI二氧化碳捕集与利用小组负责人Enrico Andreoli博士说。我们的团队的目标是开发两种新材料，以有效捕获二氧化碳，并将这种二氧化碳转化为有价值的产品。“

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