Прорывы в разработке MOF-материалов и перспективы коммерциализации технологии DAC 

Достижения в области металлоорганических фреймворков (МОФ) значительно расширили перспективы технологии прямого захвата углекислого газа (DAC), играющей ключевую роль в борьбе с изменением климата. МОФ обладают выдающимися свойствами — высокой удельной поверхностью и регулируемой пористостью, что делает их идеальными кандидатами для эффективного захвата CO₂. Благодаря последним прорывам в материалах на основе МОФ и инновационным инженерным подходам коммерциализация технологии DAC становится всё более осуществимой.

Характеристики материалов на основе MOF

Металлоорганические каркасы (МОК) отличаются богатой пористой структурой, высокой настраиваемостью поровых условий и большим количеством активных центров, что делает их перспективными материалами для адсорбции в системах прямого захвата воздуха (DAC). В последние годы МОК стали широко применяться в качестве твёрдых адсорбентов в этой области. Благодаря выбору различных комбинаций металлов и органических лигандов можно точно контролировать структуру каркаса и химические свойства, формируемые в результате координации, что позволяет осуществлять персонализированное проектирование и синтез.Это не только увеличивает площадь контакта между молекулами углерода и металлоорганическими фильтрами (МОФ), но и оптимизирует химическую среду на поверхности пор, обеспечивая синергетический эффект физической и химической адсорбции. В результате МОФ значительно повышают ёмкость и селективность адсорбции CO₂. В сложных многокомпонентных газовых смесях материалы МОФ действуют как опытные ловцы, точно улавливают CO₂ и закладывают основу для его последующего разделения и использования.

Прорывы в области материалов на основе металлоорганических фаз (MOF – Metal-Organic Frameworks)

Высокая производительность: MOFs, такие как Ni-MOF, гибридизованные с ионными жидкостями, демонстрируют высокую скорость поглощения CO₂ и стабильность при многократном циклировании, достигая ёмкости до 1,2 ммоль/г.

Интеграция машинного обучения: разработка силовых полей на основе машинного обучения ускорила отбор более чем 8000 структур Mof, выявив наиболее перспективные кандидаты для применения в DAC.

Перспективы коммерциализации

Участие в промышленности: такие компании, как Baker Hughes, инвестируют в технологии MOF, что свидетельствует о переходе к промышленно-масштабным решениям DAC.

Политика и устойчивое развитие: эффективные политические рамки и устойчивые аспекты играют ключевую роль в масштабировании технологий DAC и их интеграции в глобальные стратегии управления углеродным патчом.