新材料可在常温常压下高效清除二氧化氮

美国能源部橡树岭国家实验室最近发布新闻公报说，该实验室研究人员与国际同行合作开发出一种金属-有机框架材料，能在常温常压下的潮湿环境中高效清除气体混合物里的二氧化氮，而且反复再生多次后仍保持良好性能。

金属-有机框架材料是金属离子和有机物交织形成的混合材料，结构类似网架，像晶体一样有规则，含有大量纳米级别的微孔。

这种新材料名为MFM-300(Al)，由英国曼彻斯特大学研究人员领导开发，在气体混合物中含有二氧化硫、二氧化碳和水蒸气的情况下，有针对性地高效吸附其中微量的二氧化氮。操作者随后还能用相对简易的方法去除材料里的二氧化氮，完全恢复吸附能力。相关论文已发表在英国《自然·材料学》杂志上。

二氧化氮是危害人体健康的一种主要空气污染物，但相对于一般吸附材料来说，它在空气中的浓度太低，捕捉效率不高，并且会受到水分子的干扰。此前出现的一些多孔材料能吸附二氧化氮，但再生困难且成本高，性能还会随着再生次数增加而迅速衰退。

新材料克服了上述多个难题，可显著降低净化成本。橡树岭国家实验室通过中子散射技术详细研究了该材料的作用机制，观察它将二氧化氮分子束缚在纳米微孔里的情形，加深了对多孔材料基本性能的理解，有助于设计针对其他分子的净化技术，例如主要的温室气体——二氧化碳，从而遏制空气污染和全球变暖。