Разработан новый катализатор для эффективного улавливания углекислого газа

Химики из Массачусетского технологического института (MIT) недавно разработали новый способ для улавливания углекислого газа из воздуха и преобразования его в полезные органические соединения – с использованием комплекса недорогих и распространенных металлов.

Конечной целью исследования является разработка углеродно-нейтрального цикла для возобновляемых источников энергии – это позволит максимально сократить загрязнение воздуха.

В новой химической реакции, разработанной в Массачусетсе, углекислый газ преобразуется в отрицательно заряженные ионы карбоната, которые затем реагируют с соединением кремния. В результате получается формиат – общий исходный материал для изготовления различных органических соединений. Весь химический процесс происходит с помощью простого молекулярного иона молибдата – этот элемент представляет собой тетраэдр, где атом металла молибдена расположен в центре и связан с четырьмя атомами кислорода.

Молибдат достаточно распространен в природе и отличается высокой стабильностью в воде и атмосфере. Молибдат обычно используется в качестве источника молибдена, который способен катализировать многие типы реакций. Однако, до сих пор никто не изучал его взаимодействие с двуокисью углерода.

Работая с молибдатом, растворенном в органическом растворителе, который также содержит растворенный углекислый газ, исследователи обнаружили, что ион может связываться с не одним, а с двумя молекулами диоксида углерода. Первая молекула диоксида углерода необратимо прикрепляется к одному из атомов кислорода, образуя ион карбоната. А вторая молекула диоксида углерода связывается с другим атомом кислорода, но эта связь является обратимой, что может быть использовано для депонирования углерода. Например, можно разработать такой картридж, который будет улавливать и хранить выбросы углекислого газа транспортными средствами. Затем собранный в картридже диоксид углерода может быть переправлен на постоянное место хранения, или же преобразован в кремний-содержащие соединения, например, силаны.