Две экологические проблемы одним махом: ученым удалось их решить благодаря одной разработке

Двумя наиболее известными твердыми кислотами являются кристаллические цеолиты и аморфные алюмосиликаты. Хотя цеолиты являются сильно кислыми, они ограничены присущей им микропористостью, вызывая крайнее диффузионное ограничение. В то время как алюмосиликаты хоть и являются мезопористыми, они страдают от низкой кислотности и умеренной стабильности. Таким образом, это синтетическая задача — разработать и синтезировать твердые кислоты с кислотностью как цеолитов, и текстурными свойствами алюмосиликатов.

С другой стороны, основной причиной изменения климата является углекислый газ в атмосфере, уровень которого растет с каждым днем. Эффект глобального потепления с точки зрения резких изменений в погодных условиях уже ясно виден и вызывает тревогу. Таким образом, существует огромная необходимость в поиске путей снижения уровня углекислого газа путем его отделения или преобразования в топливо. Также растущее количество пластиковых отходов стало серьезной экологической проблемой. Большинство стран производят тысячи тонн пластиковых отходов каждый день.

В новой работе исследователи рассмотрели обе эти проблемы за один раз, разработав нанотвердые кислоты, которые превращают углекислый газ непосредственно в топливо (диметиловый эфир) и пластмассовые отходы в химические вещества (углеводороды).

Используя методы биконтинуальных капель микроэмульсии в качестве мягкого шаблона, ученые синтезировали кислый аморфный алюмосиликат (ААС) с нано-морфологией губки, которая проявляет как цеолитные (сильная кислотность), так и аморфные алюмосиликатные (мезопористая высокая площадь поверхности) свойства.

Многочисленные исследования подтвердили — классификация новых материалов, благодаря уникальным свойствам, граничит между кристаллическим цеолитом и аморфным алюмосиликатом.

Новая разработка может позволить разработку твердокислотного катализа для разложения пластика, а также превращения углекислого газа в топливо. Процесс будет происходить при условиях, необходимых для того, чтобы сделать его экономически конкурентоспособным.