بهبود جذب کربن توسط بدنه های فلزی آلی

بازدیدها: ۵۱

بدنه های فلزی آلی (Metal-Organic Frameworks (MOFs))ترکیبات متنوعی هستند که در ساختار بلوریشان دارای منافذ نانومقیاس هستند.MOFها به واسطه ی منافذ نانویی دارای کاربردهای گسترده ای هستند از جمله جداسازی پتروشیمی، تقلید DNA، برداشتن فلزات سنگین، آنیون های فلوراید، هیدروژن و حتی طلا از آب.

به طور خاص، جداسازی گاز یکی از علاقمندی های بزرگ صنعتگران میباشد، از جمله تولید بیوگاز، غنی سازی هوا در کارهای فلزی، تصفیه ی گاز طبیعی و بازیافت هیدروژن از گیاهان آمونیاک و پالایشگاه های نفت. کومار وارون آگراوال (Kumar Varoon Agrawal) مسئول جداسازی پیشرفته ی در EPFL Valais Wallis میگوید: ساختار انعطاف پذیر شبکه ی MOFها، مولکول های گازی را که حتی بزرگتر از پنجره ی منافذش هستند را در خود میگیرد و جداسازی کارآمد بر پایه ی غشا را مشکل میکند.

در حال حاضر، دانشمندانی از آزمایشگاه آگراوال جداسازی گاز را با ساختن ساختار شبکه MOF جامد تا حد زیادی بهبود بخشیدند. آنها این کار با استفاده از یک روش جدید انجام دادند؛ با روش درمان حرارتی سریع ترکیب که اساسا شامل پخت یک MOF معروف به اسم ZIF-8 (بدنه ی ایمیدازولی زئولتیک ۸) در دمای ۳۶۰ درجه ی سانتی گراد به مدت چند ثانیه است.

این روش به طرز چشمگیری عملکرد جداسازی گاز را بهبود میبخشد، مخصوصا درمورد جذب کربن، فرایندی که کربن دی اکسید حاصل از استفاده از سوخت های فسیلی را به دام می اندازد و از انتشار آن در اتمسفر جلوگیری میکند. آگراوال میگوید: برای اولین بار ما به عملکرد غربالی دی اکسید یک MOF دست یافتیم.

دانشمندان این پیشرفت را برای انقباض پارامترهای شبکه که پیوندهای شیمیایی MOF را سخت میکرد، بکار بردند. ترکیب شیمیایی اصلی، محیط پیوند و بلورینگی ماده توسط روش جدید تحت تاثیر قرار نگرفت.

آگراوال میگوید: درمان حرارتی سریع یک روش ساده و همه جانبه است که میتواند عملکرد جداسازی گازی غشاء MOF را به طور گسترده ای بهبور بخشد. ما میتوانیم با سخت کردن شبکه چندین جداسازی انجام دهیم.