Новые наноконтейнеры могут захватывать углекислый газ из воды
Новая технология может позволить сорбировать из воды растворенный в ней углекислый газ. Придуманные химиками наноконтейнеры захватывают карбонат-ионы и переводят их в органический растворитель
Углекислый газ в атмосфере Земли представляет собой серьезную угрозу для климата и жизни множества организмов. Одна из самых серьезных опасностей связана с попаданием CO2 в океаны. Растворяясь в воде, этот газ может способствовать потеплению океанов, увеличению кислотности их среды и вытеснению растворенного в них кислорода, которым дышат рыбы и другие морские организмы.
Исследователи придумали новый способ улавливания углекислого газа из океанических глубин. Для этого авторы создали наноконтейнеры. Они представляют собой молекулы, состоящие из иона меди, пиразольной группы и гидроксид-иона, выстроенные в повторяющихся звеньях, взвешенных в органическом растворителе. Когда эти молекулы сталкиваются с ионом с зарядом -2, например, хроматом, арсенатом, фосфатом и карбонатом, частицы оборачиваются вокруг цели, нейтрализуя ее.
После этого контейнеры можно относительно легко удалить из воды, потому что органический растворитель плавает на поверхности воды, образуя тонкий слой. Наконец, как только растворитель наночастицы удален из водоема, достаточно слабой кислоты, чтобы распутать молекулы и высвободить захваченные ионы. Затем их можно безопасно утилизировать или переработать в полезные продукты.
Эти наночастицы также можно настроить для нацеливания на различные ионы. Использование одного пиразола создает частицы, которые будут нейтрализовать любые ионы с зарядом -2, а использование двух связанных пропиленовым мостиком групп более специфично нацелено на сульфат. Использование двух пиразолов, связанных с этиленом, лучше связывает карбонат. Такая модификация может позволить удалить из океана значительное количество этого газа.
Исследование было представлено на заседании Американского химического общества.