В федеральном исследовательском центре «Институт катализа СО РАН» ведутся работы по созданию усовершенствованных материалов для улавливания CO2.
Разработки основаны на сочетании силикагеля и ионных жидкостей, в которых анион образован солью аминокислоты глицина. Исследователи определили условия синтеза, при которых материал способен поглощать СО₂ с высокой скоростью и достигать стопроцентной конверсии.
Как поясняет младший научный сотрудник отдела нетрадиционных каталитических процессов Андрей Шешковас, в работе используются ионные жидкости с аминокислотным анионом, аминогруппа которого служит активным центром для связывания СО₂. В массивном состоянии высокая вязкость этих соединений замедляет сорбцию. Чтобы увеличить скорость, активный компонент распределяют по поверхности носителей с развитой пористой структурой, что позволяет существенно ускорить процесс.
В ходе исследований ученые обратили внимание на микровязкость – параметр, влияющий на скорость поглощения. Для его анализа применили метод дейтериевого ядерного магнитного резонанса, позволяющий наблюдать движение и взаимодействие молекул непосредственно в порах носителя. Нанесение ионных жидкостей на силикагель снижает энергетический барьер вращения молекул и уменьшает микровязкость, за счет чего возрастает скорость связывания углекислого газа. При этом конверсия достигает ста процентов за короткое время.
Как сообщают в правительстве Новосибирской области, ученые планируют продолжить работу, изменяя параметры и состав материалов, чтобы добиться еще большей сорбционной емкости и повысить эффективность технологий улавливания СО₂.