Khí carbon dioxide (CO2) được coi là thủ phạm chính gây hiện tượng biến đổi khí hậu, ảnh hưởng đến sức khỏe của con người. Vì vậy, từ trước đến nay, con người luôn nỗ lực tìm kiếm những biện pháp nhằm làm giảm thiểu nồng độ CO2 trong không khí.

Mới đây, nhà hóa học vật liệu Ken-ichi Otake của trường đại học Kyoto, Nhật Bản cùng nhóm nghiên cứu đã phát minh ra một loại vật liệu mới có khả năng thu giữ một cách chọn lọc các phân tử CO2 và chuyển đổi chúng thành những sản phẩm hữu cơ hữu ích. Sáng chế này được đánh giá là tiến bộ có thể giúp mở ra phương thức mới để ngăn chặn một lượng lớn khí thải nhà kính mỗi năm trên toàn cầu.

Hợp chất mới đầy tiềm năng là một dạng chuỗi polymer xốp (porous coordination polymer - PCP) được tạo ra từ ion kẽm. Những ion có thể giữ các phân tử CO2 hiệu quả gấp 10 lần so với những loại polymer khác. Hợp chất mới thậm chí còn có thể tái chế để sử dụng lại, và vẫn hoạt động hiệu quả sau 10 lần tái chế.

Nghiên cứu cho thấy vật liệu này có thành phần hữu cơ với cấu trúc phân tử giống như cánh quạt. Khi các phân tử CO2 tiếp cận cấu trúc, nhóm nghiên cứu quan sát thấy phân tử này sẽ nhan chóng "biến hình" để ôm trọn các phân tử khí. Điều này dẫn đến những thay đổi nhỏ đối với các kênh phân tử trong PCP, cho phép nó hoạt động như một cái sàng có thể lọc ra các phân tử theo kích thước và hình dạng của chúng.

”Một trong những phương pháp  thân thiện với môi trường để thu giữ carbon là tái chế CO2 thành các hóa chất có giá trị cao, chẳng hạn như carbonate tuần hoàn có thể được sử dụng trong hóa dầu và dược phẩm”, ông Susumu Kitagawa, đồng tác giả của nghiên cứu đến từ Đại học Kyoto cho biết.

Bên cạnh đó, các phân tử khí thu được cũng có thể được chuyển đổi và tái sử dụng để tạo ra polyurethane - một vật liệu có nhiều ứng dụng trong cuộc sống để tạo ra quần áo, đồ gia dụng và bao bì.

Thùy Nguyễn