天天快看：更坚固的工程木料可通过捕获二氧化碳对抗气候变化

2023-02-17 12:29:34 来源：cnBeta

随着世界对解决气候变化问题的关注，当涉及到开发解决二氧化碳排放的可持续建筑材料时，科学家们不得不进行更多创新。现在他们已经设计出一种新的木材工程方法，使其更加坚固并从空气中捕获二氧化碳。

二氧化碳被认为是导致气候变化的一个基本因素。限制与钢铁、金属和水泥等结构材料的生产有关的二氧化碳排放是间接解决气候变化的一种方式。一个直接的方法是通过在结构材料中捕获二氧化碳来减少大气中的二氧化碳。

得克萨斯州莱斯大学的科学家们已经利用木材的自然属性来提高其捕获二氧化碳的能力。这个过程涉及到在内部框架被清除后，将高孔性的微粒子金属有机框架（MOFs）引入木材。这个过程被称为脱木质化。

(资料图片)

"该研究的通讯作者Muhammad Rahman说："木材是由三种基本成分组成的：纤维素、半纤维素和木质素。"木质素是赋予木材颜色的东西，所以当你把木质素拿出来时，木材就会变成无色的。"

天然木材（左）和脱木质素的木材。去除木质素的过程使木材变得无色Gustavo Raskosky/Rice大学

一旦它被脱木质素，木材就可以容纳MOF。

"该研究的主要作者、莱斯大学的研究科学家Soumyabrata Roy说："MOF颗粒很容易进入纤维素通道并附着在上面。然后，MOFs吸附了二氧化碳。

MOFs在不同的环境条件下的稳定性一般不为人所知。它们往往容易受到水分的影响，这显然是一种结构性材料应该避免的事情。

然而，在他们的研究中，莱斯大学的团队发现，他们使用的MOF--由George Shimizu教授和他在卡尔加里大学的同事开发，测试表明在各种条件下的性能和多功能性方面超过了其他MOF。这种工程木材的抗拉强度比正常的、未经处理的木材更强，并且更能够承受环境压力如弯曲。他们还声称，用于生产这种木材的过程有可能是可扩展的，并且是节能的。

建筑物的建造和使用占人类产生的温室气体排放的40%以上，因此这一发现为更绿色的建筑替代方案提供了可能性，特别是带来可持续和可再生的建筑。

该研究发表在《细胞报告》物理科学上。

关键词： 2019未来科学大奖卡尔加里