Переход на низкоуглеродную версию

Графеновые мембраны используются для революционного улавливания углерода

5 июля 2024 года
Сотрудники CSN

Группа ученых из EPFL под руководством Кумара Варуна Агравала создала революционные графеновые мембраны для улавливания углерода. Они включают в себя пиридиновый азот по краям графеновых пор. Издание Nature Energy сообщило, что мембраны демонстрируют повышенную эффективность связывания CO2 и впечатляющие коэффициенты разделения. Кроме того, они обещают стать более устойчивым и экономически эффективным средством сокращения выбросов углерода в промышленности.

Используя однослойные графеновые пленки, синтезированные методом химического осаждения из паровой фазы на медную фольгу, команда создала поры путем контролируемого окисления с помощью озона. Затем они обработали окисленный графен аммиаком при комнатной температуре, чтобы интегрировать атомы азота.

Эта инновация может значительно снизить стоимость и энергопотребление процессов улавливания углерода. Она также обещает стать более устойчивым и экономичным решением для сокращения промышленных выбросов углерода.

Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия и сканирующая туннельная микроскопия подтвердили успешное включение пиридинового азота, который усилил связывание CO2 в графеновых порах. Новые мембраны продемонстрировали впечатляющий коэффициент разделения CO2/N2, достигнув среднего значения 53 для газовых потоков CO2 20% и более 1000 для потоков CO2 1% благодаря улучшенному связыванию CO2.

Масштабируемость была продемонстрирована при производстве высокопроизводительных мембран сантиметрового размера, что открывает путь к промышленному внедрению.