其实我们多数人不知道Zeolite对二氧化碳的高吸附性为其在空气净化中发挥重要作用。二氧化碳是气候变化的最大影响因素，主要来自化石燃料的燃烧，这一事实是众所周知的。全世界都在采取措施来结束对化石燃料作为能源的依赖。但绿色能源的潜力还在于未来。一项新研究检验了是否可以采取措施降低空气中的CO 2浓度。
事实上，如果空气中存在的CO 2能够被吸附，这正是在环境条件下捕获CO 2或直接空气捕获(DAC)的目的。但直到现在，研究人员还没有开发出能够在DAC条件下有效吸附CO 2的材料。
YasushigeKuroda，冈山大学教授提出：CO 2本质上是酸性的。因此，一般采用碱性材料作为CO 2的吸附剂。然而，这往往会导致系统腐蚀，也不适合回收吸附的CO 2。在此背景下，冈山大学和日本同步辐射研究所(JASRI)的研究人员最近在“材料化学A杂志”上发表并由黑田教授指导的一项研究检查了一种材料的吸附特性“弱者”：天然沸石（主要由氧化硅和铝组成的矿物质）。
作为研究的一部分，黑田教授和他的团队开发了一种沸石与碱土离子的离子交换技术，并在环境条件下实现了异常高的CO 2吸附。特别是，研究人员选择了一种A型沸石（硅铝比为1），因为它具有适合吸附CO 2的孔径，而碱土离子交换产生了巨大的电场强度，据称可以作为吸附的驱动力。
研究人员选择双电荷钙离子(Ca 2+ )作为交换离子，因为它能够实现最高的吸附量。事实上，观察到的吸附体积是任何沸石系统曾经吸附过的最高CO 2量，超过了类似情况下其他材料的吸附量。
研究人员通过执行远红外(far-IR)测量分析了基本吸附机制，并在密度泛函理论(DFT)计算的帮助下对其进行了支持。这是研究人员在其他样品中无法识别的特征，例如Na-离子交换A型沸石。此外，他们使用与DFT计算表现出良好一致性的模型证实了他们的观察结果。
此外，研究人员可以完全解吸吸附的CO 2并恢复原始样品及其特殊的吸附特性。此外，一旦研究人员在模拟环境空气组成的模型气体的帮助下分析了CO 2的分离。因此，结果表明沸石在环境条件下可作为CO 2的高效吸附剂。
期刊参考：小田，A.，等。(2021)在低压区和300K下发现的5A型沸石前所未有的CO 2吸附行为。材料化学杂志A。
