西班牙国家科学研究委员会(CSIC)下属的催化与石油化工研究所(ICP-CSIC)近日取得重大突破,成功研发出一种名为MicroMg的新型生物杂化材料。该成果已发表于能源材料领域的权威期刊《ACS Applied Energy Materials》。MicroMg以镁为基础,引入特定酶作为结构支撑和合成向导,能够持续不断地从空气中捕获二氧化碳,并将其转化为环境友好的稳定化学物质。
这一发现的应用前景极为广阔,特别是在建筑涂料领域。据CSIC披露,MicroMg在室内外环境中均表现出卓越的二氧化碳去除效率。在通风不良的住宅、办公室或学校等封闭空间,二氧化碳浓度若长期超过1,000 ppm,将直接损害认知能力和人体健康。MicroMg的出现为改善此类室内空气质量提供了全新的技术路径。
该材料的制备工艺极具可持续性,完全在水相环境中进行,无需加热、无需外加能源,且保持中性pH值,彻底摒弃了传统化学合成中常用的强腐蚀性试剂。从微观结构看,MicroMg形成了具有立方八面体几何形状的微米级晶体,这种独特的构型最大化了比表面积和活性位点,使其能更高效地捕捉大气中的二氧化碳。
实验室数据显示,MicroMg能在30分钟内将二氧化碳转化为碳酸氢盐,且无需额外能耗。更令人振奋的是,该催化剂展现出优异的循环使用性能,在多次反应循环后仍能保持最佳活性,证明了其长期应用的可行性。研究团队还将该化合物掺入常规涂料进行实地测试,在模拟通风不良(900 ppm)的密闭舱内,涂覆MicroMg的墙面显著降低了气体浓度。
测试表明,该材料的吸收能力具有可拓展性,随着涂刷面积增加或涂层叠加,净化效果随之提升,适用于家庭、商业及工业场景。即便在1,500 ppm的高污染浓度下,涂层仍能连续数日稳定运行,每小时降低浓度达16 ppm。此外,材料表现出惊人的耐久性,经过三次连续清洗后,仍保留了90%以上的原始捕集能力。
该项目负责人何塞·米格尔·帕洛莫(José Miguel Palomo)指出,这种直接、高效且环保的转化方式,为缓解城市和工业场景中的二氧化碳影响提供了切实可行的方案。对于中国建材及环保行业而言,这种“零能耗、水相合成、自修复”的绿色材料技术路线,为未来开发功能性环保涂料提供了极具参考价值的创新思路,有望推动室内空气净化与碳减排技术的深度融合。
