新技術能讓二氧化碳捕集材料“深呼吸”

日前，天津大學大氣環境與生物能源團隊針對“膜分離法捕集二氧化碳”取得重大進展，成功研發出新型混合基質膜製備技術，該技術製備的膜材料具備優異的二氧化碳捕集性能。相關成果已作為國際期刊《温室氣體：科學與技術》封面文章發表。

“温室效應”是當今困擾人類發展的重大環境問題，二氧化碳排放則是造成“温室效應”的元兇。如何高效捕獲並利用人類排放的二氧化碳是科學家關注的焦點。“膜分離法”是一種新興的二氧化碳捕集技術。顧名思義，這是一種在膜材料幫助下分離二氧化碳氣體的技術，具有高效節能、操作簡單的特點。

如何讓膜材料“深呼吸”，提高氣體分離效率，是採用膜分離法捕集二氧化碳的瓶頸難點。天津大學環境學院大氣環境與生物能源團隊創新思路，打破了以水和乙醇作為聚醚嵌段聚酰胺膜材料製備溶劑的常規做法。他們反覆實驗，探究不同溶劑對膜氣體分離性能的影響。實驗結果表明，以N-甲基吡咯烷酮作為製備溶劑，生成的膜材料中碳納米管分佈更加均勻，“更透氣”，有效提升了膜材料氣體分離效能和速率。用這種新技術製備的混合基質膜，二氧化碳分離性能接近目前此類膜材料的理論分離上限。“新技術為膜分離法捕集二氧化碳提供了新思路。” 天津大學大氣環境與生物能源團隊成員李潤表示，“我們希望這種技術能夠為未來燃煤電廠和化工企業處理煙氣提供有力支持，在控制温室氣體排放等領域發揮重大作用。”