人造木材已经被创造出来,能够捕获二氧化碳通过结合金属有机框架(MOF)。研究人员称,这种材料比未经处理的木材表现出更大的强度,通过降低排放和成本,可以使建筑行业更节能、更环保。

材料科学家和纳米工程师指出:“金属或水泥等结构材料的制造是工业碳排放的重要来源。默罕默德•拉赫曼她是德克萨斯州莱斯大学的助理研究教授,也是这项研究的通讯作者。“就使用的物质和加工副产品而言,我们的工艺更简单、更‘环保’。”

开发可持续的金属和水泥替代品很重要,因为建筑物的建造和使用占人为温室气体排放的40%以上,分析显示

木材的三种主要成分是纤维素纤维,为材料提供强度,木质素(赋予木材颜色的芳香生物聚合物)和半纤维素,这是一种多糖基质,可以增强细胞壁。木材的机械性能源于纤维素纤维,而木质素是聚合物基质,它保持纤维素并将负载转移到纤维素上。

为了创造他们的增强产品,rice领导的团队开始从木材中去除木质素。一旦木质素通过简单且“无害环境”的两步化学处理被提取出来,材料就会变成无色的。然后,研究小组使用漂白剂或双氧水去除半纤维素,最后将去木质化的木材置于含有MOF修饰的微粒的溶液中卡尔加里框架20(CALF-20)。与许多现有的mof不同,CALF-20可以应对水分,同时还能吸收二氧化碳。Rahman说,含有10% CALF-20的功能性木材在室温下可以捕获0.45 mmol/g二氧化碳。

拉赫曼解释说,由于纤维素比木质素强得多,当木质素从木材中取出后,这种材料被压缩后会显示出更好的机械性能。他说:“现在,当我们加入了MOF(它比木质素更强更硬),根据复合材料的混合规则,木材- MOF复合材料的性能变得更好。必威体育 红利账户化学世界。

然而,为了推动这项技术的发展,研究小组承认,确定封存过程并进行详细的经济分析将是很重要的,这些分析可以阐明这种材料是否可扩展和商业可行性。