该发现12月11日发表在《自然》杂志上，具有重要意义，因为自工业时代开始以来，大气中的CO 2增长了40％，对地球变暖做出了巨大贡献。
美国俄勒冈州立大学理学院的Kyriakos Stylianou和洛桑联邦理工学院，苏格兰赫瑞瓦特大学，渥太华大学以及西班牙格拉纳达大学的同事将数据挖掘作为跳板，以应对关键挑战：烟囱气体中的水，使去除CO 2变得非常复杂。
研究团队通过大数据分析筛选金属有机框架纳米材料，通常缩写为MOF。当烟雾从烟囱中逸出时，MOF具有通过吸附拦截CO 2分子的潜力。
Stylianou说：“结构上和化学上不同的MOF数量不计其数，但大多数用于实际烟道气进行测试时表现不佳。” “烟道气中的水与CO 2竞争相同的吸附位点，这意味着那些MOF不会像我们希望的那样选择性地进行吸附CO 2。”
科学家在一个数字图书馆中筛选了超过325,000个MOF，筛选出了不同类型的CO 2结合位点，他们将其称为“吸附基团”，可在有水的情况下保持其选择性。
然后在实验室中，Stylianou的博士生Arunraj Chidambaram制作了两个MOF，它们均包含由两个芳香核组成的疏水性（疏水性）吸附电泳，并对其进行了测试。科学家们发现，MOF的分离性能不仅不受水的影响，而且其性能也优于目前市场上的某些CO 2去除材料，例如活性炭和13X沸石。
“我们从设计到综合和应用，” Stylianou说。“我们利用计算发现了捕获CO 2的活性位点。对于湿烟道CO 2捕获，MOF表现最佳，因为这些MOF在结构上具有两个不同的位点：一个用于水，一个用于CO 2，因此，CO 2和水分子不会互相竞争。”
他补充说，进一步的研究将关注缩放：如何在大幅度挑战工业CO 2排放所代表的范围类型上制作和测试MOF 。
根据美国国家大气和海洋管理局的数据，2018年全球平均大气二氧化碳浓度为百万分之407.4，比至少80万年来的任何时候都高。
诸如煤炭和石油之类的化石燃料所包含的碳，是植物通过光合作用从大气中抽出数百万年而来的。由于使用化石燃料燃烧能源，包括工厂和其他大型工业设施，这种碳现在要在数百年内返回大气。
根据美国国家海洋和大气管理局的数据，在过去的六十年中，大气中CO 2的年增长率大约是自然原因导致的增长率的100倍，自然原因是非人为因素引起的，例如上一次冰河时代之后的一万多年前。
与氧气或氮气不同，温室气体吸收热量并随着时间的推移逐渐释放热量。如果没有这些温室气体，地球的年平均温度将低于冰点，而不是15摄氏度左右，但是温室气体的含量过高会导致地球变得不平衡。
美国能源部，英国商业，能源与工业战略部，瑞士联邦能源局，瑞士国家科学基金会，欧洲研究理事会，瑞士国家研究能力中心，欧盟以及与清洁能源有关的气体分离中心为这项研究提供了支持。
