科學家一直用不同方法試圖吸收人類排放的二氧化碳 (CO2) 緩減氣候危機，例如曾有團隊以微量電力配合合金催化劑，在室溫下將 CO2 轉化為固態碳。上月刊於《自然通訊》的研究找到另一種方法，將大氣中的 CO2 轉化為有用的有機聚合物，可製作為包裝或衣物材料，當中更只需極少能量。
類似固碳 (carbon sequestration) 想法已經存在一段時間，但 CO2 與其他元素的化學反應低，因此如果不用大量能量下，難以將之捕獲然後封存。
是次研究發現的秘密武器是由鋅離子製造的多孔配位聚合物 (coordination polymer, PCP) 。團隊指，鋅離子可選擇性捕捉 CO2 分子，並比其他 PCP 高效 10 倍；鋅離子 PCP 亦可重複使用，在 10 次反應循環後仍能以最高效率繼續吸碳。有參與研究的日本京都大學材料化學家大竹研一表示，鋅離子 PCP 對有高吸附力，能將之快速有效地轉化為有用的有機材料。
除此之外，新研發的 PCP 亦有螺旋狀結構。在 X 光分析下，團隊發現 CO2 在接近 PCP 時，其分子結構會旋轉並重新排列，令自己被困在 PCP 中。
PCP 本質上是一種分子篩，能夠以大小和形狀識別分子。一旦 PCP 完成了 CO2 吸收工作，就可以重用，或作為有機聚合物回收。這些帶碳的有機聚合物可轉化為聚氨酯 (polyurethane, PU) ，製造衣服、包裝材料、安全套或其他醫用器材。
京都大學工學研究科教授北川進也有參與研究，他指其中一個最綠色的碳捕獲方法是將 CO2 再造成高價值化學品，例如可用於石油化工和製藥業的環狀碳酸酯 (cyclic carbonate) 。
即使人類在吸碳方面的研究取得進展，但這些吸碳技術仍需依賴一定電力，所以當務之急仍然是減排二氧化碳，才可竭止氣候變化繼續惡化。
來源：
Science Alert, Scientists Create a Material That Captures CO2 And Turns It Into Organic Matter, 15 October 2019
報告：
Wu, P.Y., Li, Y., Zheng, J.J. & et al. (2019). Carbon dioxide capture and efficient fixation in a dynamic porous coordination polymer. Nature Communications volume 10, Article number: 4362 (2019). DOI: 10.1038/s41467-019-12414-z
文／Alan Chiu 、審核／Edward Ho
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