“干水”可吸收存储二氧化碳

2010-8-30 10:08 来源: 中国科学院
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  据美国物理学家组织网8月25日报道,一种叫做“干水”的像糖粉似的特殊物质,提供了一种吸收存储二氧化碳的新方法,可协助减轻全球变暖;还能提供一种更加安全的方式,存储和运输有害工业原料。在近日召开的美国化学协会第240届全国大会上,科学家汇报了这项研究成果。  

  “干水”发现于1968年,最初只是关注了它在化妆品中的应用。在英国工程与物理科学研究委员会(EPSRC)与材料开发中心资助下,利物浦大学的安德鲁·库珀科研小组研究了“干水”的结构,广泛开拓了它的潜在用途。

  二氧化碳和甲烷是造成全球变暖的最主要温室气体。库珀小组用“干水”作为一种气体存储材料。他们发现,同样体积的“干水”吸收的二氧化碳量,是没有与水结合的普通硅石所吸收二氧化碳的3倍多,这在通过吸收二氧化碳以控制全球变暖方面有着巨大应用前景。

  研究人员卡特解释说,这种物质称为“干水”,因为它的成分中95%是水,却仍然是干燥的。每一个粉末颗粒都包含着一滴水,以化学方式结合水分子,形成一种水合物,包裹在一层改良硅石中,使水不会汇集在一起成为常见的液体,而是形成了这种能够吸附气体的精细粉末。

  同时,“干水”在存储甲烷方面也很有效,吸收了甲烷的“干水”可以作为一种未来新能源,给交通工具供给天然气燃料。甲烷是天然气的主要成分,目前的“可燃冰”就是一种冷冻的甲烷形式,而“干水”粉末在存储甲烷燃料方面更加安全便利。科学家还希望能用它收集和运输天然气矿藏,这些天然气矿可能以天然气水合物的形式沉积在海底。“要达到这一目标,我们还有很多工作要做。”卡特说。  

  除了存储气体,“干水”还具有巨大的液体储存潜能,尤其是胶体。胶体是两种或多种不相溶液体的混合物,比如蛋黄酱中的油水混合物,它们在“干水”中会转化为一种简单的胶体,这使得“干水”能够安全运输有风险的工业有害液体。  

  科学家还展示了“干水”加速氢气和马来酸化学反应的催化能力,由此生成的琥珀酸是一种广泛用于药物、食品配料及其他消费品的原料。在工业上,通常是把这些物质混在一起搅拌,让它们互相反应。加入包含马来酸的“干水”微粒,无需任何搅拌,就能使马来酸和氢气的反应加快。卡特说,减少了搅拌的工序,就大大节约了能源,使整个制造过程更加环保高效。