新材料可在常溫常壓下高效清除二氧化氮

美國能源部橡樹嶺國家實驗室最近發布新聞公報說，該實驗室研究人員與國際同行合作開發出一種金屬-有機框架材料，能在常溫常壓下的潮濕環境中高效清除氣體混合物里的二氧化氮，而且反復再生多次后仍保持良好性能。

金屬-有機框架材料是金屬離子和有機物交織形成的混合材料，結構類似網架，像晶體一樣有規則，含有大量納米級別的微孔。

這種新材料名為MFM-300(Al)，由英國曼徹斯特大學研究人員領導開發，在氣體混合物中含有二氧化硫、二氧化碳和水蒸氣的情況下，有針對性地高效吸附其中微量的二氧化氮。操作者隨后還能用相對簡易的方法去除材料里的二氧化氮，完全恢復吸附能力。相關論文已發表在英國《自然·材料學》雜志上。

二氧化氮是危害人體健康的一種主要空氣污染物，但相對于一般吸附材料來說，它在空氣中的濃度太低，捕捉效率不高，并且會受到水分子的干擾。此前出現的一些多孔材料能吸附二氧化氮，但再生困難且成本高，性能還會隨著再生次數增加而迅速衰退。

新材料克服了上述多個難題，可顯著降低凈化成本。橡樹嶺國家實驗室通過中子散射技術詳細研究了該材料的作用機制，觀察它將二氧化氮分子束縛在納米微孔里的情形，加深了對多孔材料基本性能的理解，有助于設計針對其他分子的凈化技術，例如主要的溫室氣體——二氧化碳，從而遏制空氣污染和全球變暖。