psu大學savas教授

『壹』 使用廢塑料捕獲二氧化碳，將難以處理的垃圾變成碳捕獲「大師」

碳捕獲是應對氣候變化的一個熱門話題，各國的科研學者就針對碳捕獲已經開發出多項相關的創新技術。例如瑞士的諾伊斯塔克股份公司（neustek），開發出一種可捕獲空氣中二氧化碳，可持續的混凝土材料；伊利諾伊大學芝加哥分校（University of Illinois at Chicago）的研究人員開發出一種人造葉子，稱其比比現有的碳捕獲系統更加有效。

除此之外，位於美國休斯敦市的萊斯大學（Rice University）的一組研究人員也開發了一種新的化學技術，可以將廢塑料轉化為一種有效吸附二氧化碳氣體的材料，變成二氧化碳的「吸附劑」。

合成有機化學家James M. Tour和他的合著者Wala Algozeeb，研究生Paul Savas和博士後研究員Zhe Yuan在《ACS Nano》雜志上報道稱，將塑料廢物暴露在乙酸鉀中，會產生具有納米級孔隙的顆粒，用以捕獲二氧化碳分子。

這位James M. Tour曾在雪城大學獲得化學學士學位，在普渡大學獲得合成有機和有機金屬化學博士學位，並在威斯康星大學和斯坦福大學接受合成有機化學博士後培訓。後在南卡羅來納大學化學與生物化學系任教11年，於1999年加入萊斯大學納米科學與技術中心，目前擔任T.T.和W.F.Chao化學教授，計算機科學教授，材料科學和納米工程教授。擁有約650篇研究出版物和200多項專利。

2015年，James M. Tour入選美國國家發明家學院；2019年，被評為「當今世界最具影響力的50位科學家」之一；2020年，成為英國皇家化學學會院士，同年被授予英國皇家化學學會百年紀念獎，以表彰其在醫學和納米技術中的應用材料化學創新；2021年，獲得了美國化學學會頒發的Oesper獎，該獎項授予「在化學領域取得終身重大成就並對化學科學產生長期影響的傑出化學家」。

而他們在這項技術中用得到乙酸鉀（Potassium Acetate），別名醋酸鉀，是一種白色粉末狀的有機物，有著用作分析試劑，調節PH值，用作乾燥劑、緩沖劑、催化劑等作用。該組研究人員將廢塑料壓碎，並在600攝氏度（1，112華氏度）下將其與乙酸鉀混合45分鍾。由此產生的約0.7納米寬的孔隙便可用於從大氣中吸附CO2分子。研究人員稱，該過程還會產生一種蠟副產品，可以回收成洗滌劑或潤滑劑。

在室溫下，這些多孔顆粒在CO2中可以容納其重量的18%。與胺基材料一樣，吸附劑可以重復使用。將其加熱到約75攝氏度（167華氏度）會從孔隙中釋放出捕獲的二氧化碳，再生約90%的材料結合位點。該過程相對簡單，可以很容易地擴大到工業應用中。

根據研究人員的估計，使用這種材料從點源（例如燃燒後煙氣）捕獲二氧化碳的成本為每噸21美元，而目前用於從天然氣原料中提取二氧化碳的工藝成本約為每噸80-160美元。

為實現2050年實現溫室氣體凈零排放的目標，具備經濟效益的碳捕獲技術的需求越來越大。如果該技術可以獲得推廣，將有助於幫助我們同時解決塑料垃圾和二氧化碳這兩個重要環境問題。