愛爾蘭利默里克大學的科學家們創造了一種能夠從空氣中去除有害物質的新材料。據研究人員稱，這種物質使用的能量遠遠低於目前的材料，並能從空氣中捕獲微量的有害污染物苯。
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研究人員認為，這種海綿狀的多孔材料可能會徹底改變對清潔空氣的追求，並為應對氣候變化做出實質性貢獻。
利默里克大學貝爾納爾研究所的貝爾納爾晶體工程主席和愛爾蘭科學基金會研究教授Michael Zaworotko教授及其同事開發了這種新材料。 這些發現於2022年4月28日在著名的《自然-材料》雜誌上報道。
包括苯在內的揮發性有機化合物（VOCs）是一類有毒污染物，會造成嚴重的環境和健康問題。開發從空氣中去除痕量濃度的苯的技術，並以低能耗的方式進行，這兩個挑戰直到現在都沒有被克服。
Zaworotko教授解釋說：“我們已經開發了一個多孔材料系列–像海綿一樣–來捕捉污染空氣中的苯蒸氣，並在很長的工作時間內產生清潔的氣流。”
“這些材料可以在溫和的加熱下輕鬆再生，使它們成為空氣凈化和環境修復的候選材料。”
“我們的材料在靈敏度和工作時間方面都能比傳統材料做得更好。”
利默里克大學化學科學系的Zaworotko教授和孔祥晶（音譯）博士與來自幾所中國大學的研究人員一起開發了這種新的多孔材料，這種材料對苯有很強的親和力，即使在苯含量只有十萬分之一的情況下也能捕捉到這種有毒化學物質。
研究人員表示，這種材料類似於瑞士奶酪，因為它充滿了孔，正是這些孔吸引了苯分子。在能源方面，由於捕獲過程是基於物理而不是化學鍵，捕獲和釋放的能量足跡比前幾代材料要低得多。
“分解氣體混合物是很難做到的。對於構成空氣的次要成分來說尤其如此，其中包括二氧化碳和水。”Zaworotko教授解釋說：“”我們新材料的特性表明，對於苯來說，分解不再是一件難事。”
Zaworotko教授實驗室早期的工作導致了碳捕獲和水收集的領先材料。水收集材料具有從大氣中捕捉和釋放水的有利特性，已經被用於除濕系統。
孔祥晶博士解釋說。“基於智能設計，我們的材料能很好地解決技術和社會方面的挑戰，例如從空氣中去除微量苯。這對傳統材料來說是很難的，因此突出了多孔材料的魅力。”
總的來說，這些結果表明，利默里克大學科學家發明的這種新一代定製多孔材料可以實現從空氣中捕獲有毒化學品的一般方法。
“芳香族異構體很難用傳統方法在其混合物中進行分離，這些方法總是很耗費能源，”孔祥晶博士解釋說。
“這項研究為設計多孔材料提供了可能性，以低能耗的方式有效分離這些化學品，並從空氣中去除其他微量污染物。”
這項研究得到了歐洲研究理事會和愛爾蘭科學基金會的資助。