<\/p>\n
Arr\u00eater le dioxyde de carbone (CO2<\/sub>) avant qu’il ne p\u00e9n\u00e8tre dans l’atmosph\u00e8re est un moyen essentiel de r\u00e9duire les \u00e9missions de gaz \u00e0 effet de serre. M\u00eame si le captage du carbone existe depuis de nombreuses ann\u00e9es, il n\u2019a pas \u00e9t\u00e9 largement adopt\u00e9 car la plupart des syst\u00e8mes sont co\u00fbteux et inefficaces. Une approche industrielle courante, le lavage aux amines aqueuses, n\u00e9cessite de chauffer de grandes quantit\u00e9s de liquide \u00e0 des temp\u00e9ratures sup\u00e9rieures \u00e0 100 \u00b0C pour lib\u00e9rer le CO captur\u00e9.2<\/sub> et r\u00e9utilisez la solution. Cette forte demande \u00e9nerg\u00e9tique augmente les co\u00fbts d\u2019exploitation et rend difficile une utilisation \u00e0 grande \u00e9chelle.<\/p>\n Les mat\u00e9riaux en carbone solide ont retenu l’attention en tant qu’option plus pratique. Ces mat\u00e9riaux sont relativement peu co\u00fbteux et ont une grande surface qui leur permet de pi\u00e9ger le CO2<\/sub>. Ils peuvent \u00e9galement lib\u00e9rer le gaz en utilisant moins de chaleur, surtout lorsqu’ils contiennent des groupes fonctionnels \u00e0 base d’azote. Cependant, il existe une limitation majeure. Les m\u00e9thodes de fabrication traditionnelles placent ces groupes d’azote de mani\u00e8re al\u00e9atoire dans le mat\u00e9riau, ce qui rend difficile l’identification des dispositions sp\u00e9cifiques conduisant \u00e0 de meilleures performances.<\/p>\n Pour relever ce d\u00e9fi, une \u00e9quipe de recherche dirig\u00e9e par le professeur agr\u00e9g\u00e9 Yasuhiro Yamada de la Graduate School of Engineering et le professeur agr\u00e9g\u00e9 Tomonori Ohba de la Graduate School of Science de l’Universit\u00e9 de Chiba, au Japon, a d\u00e9velopp\u00e9 un nouveau type de mat\u00e9riau carbon\u00e9 appel\u00e9 \u00ab viciazites \u00bb. Ces mat\u00e9riaux sont con\u00e7us avec des groupes azot\u00e9s positionn\u00e9s les uns \u00e0 c\u00f4t\u00e9 des autres de mani\u00e8re contr\u00f4l\u00e9e. L’\u00e9tude, publi\u00e9e dans la revue Carbone<\/em>a \u00e9t\u00e9 co-\u00e9crit par M. Kota Kondo, \u00e9galement de l’Universit\u00e9 de Chiba.<\/p>\n Construire des Viciazites avec un appariement contr\u00f4l\u00e9 de l’azote<\/strong><\/p>\n Les chercheurs ont cr\u00e9\u00e9 trois versions diff\u00e9rentes de viciazites, chacune avec un type unique de configuration azot\u00e9e voisine. Pour produire des groupes amine primaire adjacents (-NH2<\/sub> groupes), ils ont d\u2019abord chauff\u00e9 un compos\u00e9 appel\u00e9 coron\u00e8ne, puis l\u2019ont trait\u00e9 avec du brome, puis du gaz ammoniac. Cette m\u00e9thode en trois \u00e9tapes a atteint une s\u00e9lectivit\u00e9 de 76\u00a0%, ce qui signifie que la plupart des atomes d\u2019azote ont \u00e9t\u00e9 plac\u00e9s dans les positions pr\u00e9vues.<\/p>\n Deux mat\u00e9riaux suppl\u00e9mentaires ont \u00e9t\u00e9 produits en utilisant des compos\u00e9s de d\u00e9part diff\u00e9rents. L\u2019un contenait de l\u2019azote pyrrolique adjacent avec une s\u00e9lectivit\u00e9 de 82 %, tandis que l\u2019autre contenait de l\u2019azote pyridinique adjacent avec une s\u00e9lectivit\u00e9 de 60 %.<\/p>\n V\u00e9rification de la structure et des performances des tests<\/strong><\/p>\n Chaque mat\u00e9riau a \u00e9t\u00e9 appliqu\u00e9 sur des fibres de charbon actif pour cr\u00e9er des \u00e9chantillons utilisables. L\u2019\u00e9quipe a confirm\u00e9 le placement pr\u00e9cis des groupes d\u2019azote \u00e0 l\u2019aide de techniques telles que la spectroscopie de r\u00e9sonance magn\u00e9tique nucl\u00e9aire, la spectroscopie photo\u00e9lectronique \u00e0 rayons X et la mod\u00e9lisation informatique. Ces m\u00e9thodes ont v\u00e9rifi\u00e9 que les atomes d\u2019azote \u00e9taient positionn\u00e9s c\u00f4te \u00e0 c\u00f4te plut\u00f4t que r\u00e9partis de mani\u00e8re al\u00e9atoire.<\/p>\n Lors des tests, les mat\u00e9riaux ont montr\u00e9 de nettes diff\u00e9rences de performances. Les \u00e9chantillons contenant des groupes -NH2 adjacents et de l’azote pyrrolique ont captur\u00e9 plus de CO2<\/sub> que les fibres de carbone non trait\u00e9es. En revanche, la configuration de l\u2019azote pyridinique n\u2019a offert que peu d\u2019am\u00e9lioration.<\/p>\n CO \u00e0 basse temp\u00e9rature2<\/sub> La lib\u00e9ration pourrait r\u00e9duire la consommation d\u2019\u00e9nergie<\/strong><\/p>\n La d\u00e9couverte la plus notable concerne la facilit\u00e9 avec laquelle les mat\u00e9riaux lib\u00e8rent du CO2<\/sub>. “L’\u00e9valuation des performances a r\u00e9v\u00e9l\u00e9 que dans les mat\u00e9riaux carbon\u00e9s o\u00f9 les groupes NH2 sont introduits de mani\u00e8re adjacente, la plupart du CO adsorb\u00e92<\/sub> se d\u00e9sorbe \u00e0 des temp\u00e9ratures inf\u00e9rieures \u00e0 60 \u00b0C. En combinant cette propri\u00e9t\u00e9 avec la chaleur r\u00e9siduelle industrielle, il pourrait \u00eatre possible de r\u00e9aliser des processus efficaces de captage du CO2 avec des co\u00fbts d’exploitation consid\u00e9rablement r\u00e9duits \u00bb, souligne le Dr Yamada.<\/p>\n Le mat\u00e9riau contenant de l’azote pyrrolique n\u00e9cessitait des temp\u00e9ratures plus \u00e9lev\u00e9es pour lib\u00e9rer du CO2<\/sub>mais il peut offrir une meilleure stabilit\u00e9 \u00e0 long terme en raison de sa structure chimique plus forte.<\/p>\n Une nouvelle voie vers une capture rentable du carbone<\/strong><\/p>\n Ce travail montre que l’organisation des groupes d’azote selon des motifs adjacents sp\u00e9cifiques peut \u00eatre effectu\u00e9e de mani\u00e8re fiable, fournissant ainsi une strat\u00e9gie claire pour la conception de mat\u00e9riaux am\u00e9lior\u00e9s de captage du carbone. “Notre motivation est de contribuer \u00e0 la soci\u00e9t\u00e9 future et d’utiliser nos mat\u00e9riaux carbon\u00e9s r\u00e9cemment d\u00e9velopp\u00e9s avec des structures contr\u00f4l\u00e9es. Ce travail fournit des voies valid\u00e9es pour synth\u00e9tiser des mat\u00e9riaux carbon\u00e9s dop\u00e9s \u00e0 l’azote, offrant le contr\u00f4le au niveau mol\u00e9culaire essentiel au d\u00e9veloppement de CO de nouvelle g\u00e9n\u00e9ration, rentable et avanc\u00e9.2<\/sub> technologies de capture”, conclut le Dr Yamada.<\/p>\n Au-del\u00e0 du captage du CO2<\/sub>ces mat\u00e9riaux viciazites pourraient \u00e9galement \u00eatre utilis\u00e9s pour d’autres applications, notamment pour \u00e9liminer des ions m\u00e9talliques ou servir de catalyseurs, gr\u00e2ce \u00e0 leurs propri\u00e9t\u00e9s de surface personnalisables.<\/p>\n Financement et soutien<\/strong><\/p>\n Ce travail a \u00e9t\u00e9 soutenu par la Mukai Science and Technology Foundation, la Soci\u00e9t\u00e9 japonaise pour la promotion de la science (JSPS KAKENHI Grant Number JP24K01251) et \u00ab l’Infrastructure de recherche avanc\u00e9e sur les mat\u00e9riaux et la nanotechnologie au Japon (ARIM) \u00bb du minist\u00e8re de l’\u00c9ducation, de la Culture, des Sports, des Sciences et de la Technologie (MEXT) sous le num\u00e9ro de subvention JPMXP1225JI0008.<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Arr\u00eater le dioxyde de carbone (CO2) avant qu’il ne p\u00e9n\u00e8tre dans l’atmosph\u00e8re est un moyen essentiel de r\u00e9duire les \u00e9missions de gaz \u00e0 effet de serre. M\u00eame si le captage du carbone existe depuis de nombreuses ann\u00e9es, il n\u2019a pas \u00e9t\u00e9 largement adopt\u00e9 car la plupart des syst\u00e8mes sont co\u00fbteux et inefficaces. Une approche industrielle […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":25871,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_gspb_post_css":"","om_disable_all_campaigns":false,"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"fifu_image_url":"https:\/\/www.sciencedaily.com\/images\/1920\/activated-carbon-fiber-functionalized-with-amine-groups-at-adjacent-positions.webp","fifu_image_alt":"","_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[159],"tags":[6501,6500,6499,6498,6497,2677,962,2960],"offerexpiration":[],"class_list":["post-25870","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-themes-de-sante","tag-abordable","tag-beaucoup","tag-captage","tag-carbone","tag-materiau","tag-nouveau","tag-pourrait","tag-rendre"],"aioseo_notices":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.sciencedaily.com\/images\/1920\/activated-carbon-fiber-functionalized-with-amine-groups-at-adjacent-positions.webp","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.zolattitude.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/25870","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.zolattitude.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.zolattitude.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zolattitude.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zolattitude.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=25870"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.zolattitude.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/25870\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zolattitude.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/25871"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.zolattitude.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=25870"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zolattitude.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=25870"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zolattitude.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=25870"},{"taxonomy":"offerexpiration","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zolattitude.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/offerexpiration?post=25870"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}