Nuevo material captura dióxido de carbono

El CO2 capturado puede ser convertido en materia orgánica útil

15.10.2019

Illustration by Mindy Takamiya (CC BY 4.0: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

Este nuevo polímero de coordinación porosa tiene estructuras moleculares en forma de hélice que permiten capturar selectivamente el CO2 y convertirlo eficientemente en materiales de carbono útiles.

Un nuevo material que puede capturar selectivamente moléculas de dióxido de carbono (CO2) y convertirlas eficientemente en materiales orgánicos útiles ha sido desarrollado por investigadores de la Universidad de Kyoto, junto con colegas de la Universidad de Tokio y la Universidad Normal de Jiangsu en China. Describen el material en la revista Nature Communications.

El consumo humano de combustibles fósiles ha provocado un aumento de las emisiones mundiales de CO2, lo que ha dado lugar a graves problemas relacionados con el calentamiento global y el cambio climático. Una posible manera de contrarrestar esto es capturar y secuestrar el carbono de la atmósfera, pero los métodos actuales son altamente intensivos en energía. La baja reactividad del CO2 dificulta su captura y conversión de forma eficiente.

"Hemos diseñado con éxito un material poroso que tiene una gran afinidad con las moléculas de CO2 y puede convertirlo rápida y eficazmente en materiales orgánicos útiles", dice Ken-ichi Otake, químico de materiales de la Universidad de Kioto del Instituto de Ciencias Integradas de Materiales Celulares (iCeMS).

El material es un polímero de coordinación porosa (PCP, también conocido como MOF; marco metal-orgánico), un marco compuesto de iones de zinc y metal. Los investigadores probaron su material usando análisis estructural de rayos X y encontraron que puede capturar selectivamente sólo moléculas de CO2 con diez veces más eficiencia que otros PCPs.

El material tiene un componente orgánico con una estructura molecular similar a una hélice, y a medida que las moléculas de CO2 se acercan a la estructura, rotan y se reorganizan para permitir la captura de CO2, lo que resulta en ligeros cambios en los canales moleculares dentro del PCP - esto le permite actuar como un tamiz molecular que puede reconocer las moléculas por tamaño y forma. El PCP también es reciclable; la eficiencia del catalizador no disminuyó ni siquiera después de 10 ciclos de reacción.

"Uno de los enfoques más ecológicos para la captura de carbono es reciclar el dióxido de carbono en productos químicos de alto valor, como los carbonatos cíclicos, que pueden utilizarse en productos petroquímicos y farmacéuticos", dice Susumu Kitagawa, químico de materiales de la Universidad de Kyoto.

Después de capturar el carbono, el material convertido puede utilizarse para fabricar poliuretano, un material con una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo ropa, electrodomésticos y embalajes.

Este trabajo destaca el potencial de los polímeros de coordinación porosos para atrapar el dióxido de carbono y convertirlo en materiales útiles, abriendo una vía para la investigación futura sobre los materiales de captura de carbono.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

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