Japonya’daki Chiba University ekibi, “viciazite” adını verdikleri yeni bir karbon malzemesi sınıfı geliştirdi. Bu malzemeler, CO2’yi yakaladıktan sonra 60°C’nin altındaki sıcaklıklarda bırakabiliyor. Geleneksel sıvı amin çözeltileri genellikle 100°C’nin üstünde rejenerasyon istediği için, bu düşük sıcaklık farkı işletme maliyetlerini ciddi biçimde aşağı çekebilir. Çalışma 27 Şubat 2026’da Carbon dergisinde çevrimiçi yayımlandı; üniversite 26 Mart’ta bulguları basınla paylaştı.
Nasıl başarıldı?
Ekip, performansın kilidinin azot gruplarının “yan yana” yerleşiminde olduğunu gösterdi. Üç farklı viciazite üretildi: bitişik birincil amin (–NH2), bitişik pirrolik azot ve bitişik piridin azotu içeren versiyonlar. –NH2’li yapı için süreç üç adımlı: koronenin yüksek sıcaklıkta karbonizasyonu, ardından bromla ve son olarak amonyak gazıyla işlem. Seçicilikler etkileyici: –NH2 için %76, pirrolik azot için %82, piridin azotu için %60.
Malzemeler aktif karbon fiberlerin üzerine kaplandı ve NMR, XPS gibi yöntemlerle azot gruplarının gerçekten bitişik konumlandığı doğrulandı. Testlerde –NH2’li ve pirrolik azotlu yapılar, işlenmemiş liflere göre daha yüksek CO2 tutulumu gösterdi; piridin azotu ise sınırlı katkı sundu. En çarpıcı sonuç rejenerasyonda geldi: –NH2’li viciazite, tutulan CO2’nin büyük kısmını 60°C’nin altında bırakabildi. Bu sayede düşük dereceli endüstriyel atık ısıyla çalışabilen, daha az enerji tüketen bir CO2 yakalama döngüsü mümkün görünüyor.
Ekip, pirrolik azot içeren varyantın daha yüksek sıcaklıkta CO2 bıraktığını, ancak kimyasal olarak daha dayanıklı olabileceğini de vurguluyor. Bu da uygulamaya göre malzeme seçimi yapılabileceği anlamına geliyor. Ayrıca viciazite platformunun, ağır metal iyonlarının tutulması veya kataliz gibi CO2 yakalamanın ötesindeki alanlarda da değerlendirilebileceği belirtiliyor.
Özetle, viciazite çalışması, azot fonksiyonel gruplarını rastgele yerleştirmek yerine, moleküler düzeyde kontrollü ve bitişik şekilde konumlandırmanın enerji verimliliği üzerindeki etkisini net biçimde ortaya koyuyor. Bu yaklaşım, katı adsorban tabanlı sistemleri daha düşük ısıyla çalıştırarak maliyet bariyerini aşmaya bir adım daha yaklaştırıyor.
Kaynak: www.techspot.com