作为大气中的主要污染物之一,二氧化硫算得上是一种普遍存在、且具有刺激性气味的硫氧化物。不管是火山爆发还是工业过程,都可能会产生这种有害物质,比如,当含有硫元素的石油燃烧时,便会产生二氧化硫。而能够溶于水的二氧化硫,又会导致亚硫酸的形成,当PM2.5和亚硫酸产生反应,甚至还会在极短时间内形成硫酸。
我们都知道,二氧化硫会对我们的地球环境带来巨大破坏,所以,科学家们一直致力于解决该有害污染物所带来的问题。终于,科学家们找到了捕获这种有害物质的好方法,并可以在进一步将其转化为对我们有用的化合物的同时,将废物的产生和排放体量进行减少。这种独特的新型材料是由国际科学家们合作开发,分子被选择性的捕获在了提前设计好的分子笼中,有效的减少了二氧化硫在环境中的排放量。
这个新研究出来的分子笼,具有多孔、含铜分子的特性,科学家们将其称为有机骨架。而这样的分离过程,主要目的就是为了实现二氧化硫中气体的有效分离。当研究人员将该结构置于模拟的废气氛围之中时发现,即使在这个特殊的环境中有水的存在,也能够实现在升高的温度中,将二氧化硫从混合气体中完全分离出来。
而那些被捕获的有毒气体,因此而可以被安全释放,并在将其转化后得到对人类有用的工业产品。事实上,排放在地球大气中的二氧化硫,其中大约有87%都是人类活动所导致的后果,比如,发电厂这样的工业设施和火车等重型设备的运行。二氧化硫的排放量变多,影响的不仅是自然环境,也会对我们人类自身带来诸多危害。
虽然,目前我们也有二氧化硫的捕集系统,但新的分子笼,却具有更高的效率,其有毒气体物质的去除仅能达到95%左右,并且还会在这个过程中产生大量的液体废物和固体。简而言之,由新型材料制成的分子笼,对二氧化硫的吸附能力是其他材料无法企及的,并且,它还可以胜任潮湿的环境,呈现出了其捕获二氧化硫的稳定性。
哪怕是在室温的条件下,新材料的吸附能力也是完全可逆的。这项新的研究,不仅证明了它自身具有稳定的捕获二氧化硫的能力,同时还可在潮湿的环境中完成这种腐蚀性有害气体的分离。与此同时,它还可以在节能的同时实现再生,将这些原本会释放温度的有害气体物质,转化为一种对人类有益的产品,而其金属有机骨架甚至还可以被重复的利用,以进行更多这样的分离循环过程。
作者:石兰(抄袭必究)