クマール・ヴァルーン・アグラワル率いるEPFLの科学者チームは、炭素回収のための革新的なグラフェン膜を開発しました。この膜は、グラフェンの細孔端にピリジン窒素を組み込んでいます。Nature Energy誌は、この膜がCO2の吸着効率と優れた分離係数を示すと報告しています。また、より持続可能で費用対効果の高い産業用炭素排出量削減への可能性も示唆しています。
研究チームは、銅箔上に化学蒸着法で合成した単層グラフェン膜を用い、オゾンによる制御酸化によって細孔を導入した。続いて、酸化グラフェンを室温でアンモニア処理し、窒素原子を組み込みました。
このイノベーションは、二酸化炭素回収プロセスのコストとエネルギー要件を大幅に削減する可能性があります。また、産業における炭素排出量の削減において、より持続可能で経済的なソリューションとなる可能性も秘めています。
X線光電子分光法と走査トンネル顕微鏡（STM）により、ピリジン窒素の導入に成功し、グラフェン細孔へのCO2結合力が向上したことが確認されました。この新しい膜は、CO2結合力の向上により、CO2/N53分離係数が顕著に向上し、20% CO2ガス流で平均1000、1% CO2流で2以上を達成しました。
センチメートル規模の高性能膜を生産することでスケーラビリティが実証され、産業展開への道が開かれました。
