2 se transforme en structures appelées charpentes métallo-organiques (MOF), suggérant une nouvelle voie plus simple pour éliminer les gaz à effet de serre afin de lutter contre le réchauffement climatique.
La recherche a été menée par des scientifiques de l'Institute for Integrated Cell-Material Sciences (iCeMS), Université de Kyoto, et collègues, et les résultats sont publiés dans le Journal de l'American Chemical Society .
"Prendre le CO 2 libérés de la combustion de combustibles fossiles et la conversion du gaz en produits chimiques et matériaux de valeur est une approche prometteuse pour protéger l'environnement. Mais parce que le CO 2 est une molécule très inerte et stable, il est difficile de le faire réagir par des procédés de conversion classiques, " dit Satoshi Horike, un chimiste de l'iCeMS qui a dirigé l'étude. « Notre travail démontre une approche plus simple qui peut être exécutée à une température et une pression beaucoup plus basses. Cela devrait rendre les réactions utilisant du CO 2 plus facile à produire et plus populaire."
L'équipe japonaise a ciblé les MOF car ils ont un large éventail d'utilisations, y compris comme biocapteurs et catalyseurs. Plus loin, parce que les MOF sont poreux et peuvent contenir de grandes quantités de gaz, ils sont prometteurs en tant que dispositifs de stockage pour le carburant à hydrogène durable.
Pour exécuter la réaction, les chercheurs ont fait barboter du CO 2 à une température de 25°C et une pression de 0,1 MPa à travers une solution avec une molécule organique appelée pipérazine, dans ce que les chimistes appellent une procédure "one pot". Le MOF a émergé rapidement sous la forme d'une poudre microcristalline blanche qui pouvait être collectée et séchée. L'analyse de sa structure par spectroscopie de rayons X et de résonance magnétique nucléaire a confirmé que la conversion avait eu lieu comme prévu.
Les MOF avaient une grande surface même s'ils étaient fabriqués à partir de plus de 30% de CO 2 en poids - propriétés qui les rendent appropriés comme matériaux fonctionnels pour de nombreuses applications.
Les chercheurs prévoient maintenant de voir comment ils pourraient utiliser la réaction pour convertir le CO 2 directement des fumées industrielles, tels que ceux dégagés par les centrales électriques au charbon et au gaz.
"Utilisation directe du CO 2 met au defie, mais cela permettra potentiellement d'économiser beaucoup d'énergie nécessaire au captage et à la séparation du gaz, " dit Horike. " L'émission de CO 2 par la combustion de combustibles fossiles doit être réduite et régulée pour protéger l'environnement. Notre méthode ici est un indice potentiel pour aider à résoudre certains problèmes environnementaux importants. »
