由 Kumar Varoon Agrawal 领导的 EPFL 科学家团队创造出了用于碳捕集的革命性石墨烯膜。它们在石墨烯孔隙边缘加入了吡啶氮。据《自然-能源》杂志报道,这种膜具有更高的二氧化碳结合效率和令人印象深刻的分离因子。它们还显示出更可持续、更具成本效益的工业碳减排前景。
研究小组利用通过化学气相沉积法在铜箔上合成的单层石墨烯薄膜,通过臭氧的可控氧化作用引入孔隙。随后,他们在室温下用氨处理氧化后的石墨烯,以整合氮原子。
这项创新可以大大降低碳捕获工艺的成本和能源需求。它还有望为减少工业碳排放提供更可持续、更经济的解决方案。
X 射线光电子能谱和扫描隧道显微镜证实,吡啶氮的成功加入增强了石墨烯孔隙上的二氧化碳结合力。由于二氧化碳结合力增强,新膜表现出令人印象深刻的二氧化碳/N2 分离因子,20% 二氧化碳气流的平均分离因子达到 53,1% 二氧化碳气流的平均分离因子超过 1000。
通过生产厘米级高性能膜,证明了其可扩展性,为工业应用铺平了道路。