尋找從大氣中分離和去除溫室氣體的有效技術是減緩氣候變化的關鍵。在2021 年 8 月 9 日在線發(fā)表于《化學工程雜志》(將于 2022 年 1 月 1 日在該雜志第 427 卷上發(fā)表)的最新研究中，包括韓國國立海洋大學的 Sol Geo Lim 博士在內的一組科學家，研究了一類稱為有機氫醌 (HQ) 包合物的化合物捕獲兩種關鍵溫室氣體二氧化碳 (CO2) 和一氧化二氮 (N2O)的潛力。“在我們之前的工作中，我們證明了這些包合物回收 CO2和 N2的有效性單獨的哦。但同時捕獲它們可能對環(huán)境更加有效，”林博士說。
有機包合物，例如 HQ 包合物，是具有網格狀結構的物質，使其能夠捕獲其他分子(通常是氣體)。網格結構被稱為“主機”，氣體被稱為“客機”。但是 HQ 包合物根據它們相互作用的氣體混合物的組成選擇性地偏愛不同的客人。這使得了解 HQ 包合物中不同的客人行為變得很重要。
在他們的工作中，研究小組將 HQ 包合物暴露于具有不同 CO2和 N2O組成的氣體混合物中。然后他們進行了實驗以研究包合物中的相互作用。他們發(fā)現，與其他氣體混合物的實驗不同，β-HQ中 CO2和 N2O的最終組成與初始氣體混合物的相同，即 HQ 不喜歡任何一種氣體。當兩種組分在兩個不同的相(此處為固體和蒸氣)中以相同的組成存在時，該混合物稱為共沸物。這是共沸 HQ 包合物的首次報道。
研究小組進一步發(fā)現，CO2、N2O 和CO2–N2O 都具有非常相似的包合物形成動力學。“共沸物的形成可歸因于 HQ 包合物中 CO2和 N2O 客體的驚人相似性。這種關于宿主-宿主和訪客-包合物中的客人互動的寶貴知識將幫助我們開發(fā)新的氣體捕獲技術，”林博士說。
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