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『壹』 使用废塑料捕获二氧化碳，将难以处理的垃圾变成碳捕获“大师”

碳捕获是应对气候变化的一个热门话题，各国的科研学者就针对碳捕获已经开发出多项相关的创新技术。例如瑞士的诺伊斯塔克股份公司（neustek），开发出一种可捕获空气中二氧化碳，可持续的混凝土材料；伊利诺伊大学芝加哥分校（University of Illinois at Chicago）的研究人员开发出一种人造叶子，称其比比现有的碳捕获系统更加有效。

除此之外，位于美国休斯敦市的莱斯大学（Rice University）的一组研究人员也开发了一种新的化学技术，可以将废塑料转化为一种有效吸附二氧化碳气体的材料，变成二氧化碳的“吸附剂”。

合成有机化学家James M. Tour和他的合著者Wala Algozeeb，研究生Paul Savas和博士后研究员Zhe Yuan在《ACS Nano》杂志上报道称，将塑料废物暴露在乙酸钾中，会产生具有纳米级孔隙的颗粒，用以捕获二氧化碳分子。

这位James M. Tour曾在雪城大学获得化学学士学位，在普渡大学获得合成有机和有机金属化学博士学位，并在威斯康星大学和斯坦福大学接受合成有机化学博士后培训。后在南卡罗来纳大学化学与生物化学系任教11年，于1999年加入莱斯大学纳米科学与技术中心，目前担任T.T.和W.F.Chao化学教授，计算机科学教授，材料科学和纳米工程教授。拥有约650篇研究出版物和200多项专利。

2015年，James M. Tour入选美国国家发明家学院；2019年，被评为“当今世界最具影响力的50位科学家”之一；2020年，成为英国皇家化学学会院士，同年被授予英国皇家化学学会百年纪念奖，以表彰其在医学和纳米技术中的应用材料化学创新；2021年，获得了美国化学学会颁发的Oesper奖，该奖项授予“在化学领域取得终身重大成就并对化学科学产生长期影响的杰出化学家”。

而他们在这项技术中用得到乙酸钾（Potassium Acetate），别名醋酸钾，是一种白色粉末状的有机物，有着用作分析试剂，调节PH值，用作干燥剂、缓冲剂、催化剂等作用。该组研究人员将废塑料压碎，并在600摄氏度（1，112华氏度）下将其与乙酸钾混合45分钟。由此产生的约0.7纳米宽的孔隙便可用于从大气中吸附CO2分子。研究人员称，该过程还会产生一种蜡副产品，可以回收成洗涤剂或润滑剂。

在室温下，这些多孔颗粒在CO2中可以容纳其重量的18%。与胺基材料一样，吸附剂可以重复使用。将其加热到约75摄氏度（167华氏度）会从孔隙中释放出捕获的二氧化碳，再生约90%的材料结合位点。该过程相对简单，可以很容易地扩大到工业应用中。

根据研究人员的估计，使用这种材料从点源（例如燃烧后烟气）捕获二氧化碳的成本为每吨21美元，而目前用于从天然气原料中提取二氧化碳的工艺成本约为每吨80-160美元。

为实现2050年实现温室气体净零排放的目标，具备经济效益的碳捕获技术的需求越来越大。如果该技术可以获得推广，将有助于帮助我们同时解决塑料垃圾和二氧化碳这两个重要环境问题。