Разработан новый материал для ловушек парниковых газов

Химики из университета Хьюстона разработали молекулу, которая произвольно и спонтанно собирается в легковесную структуру с микроскопическими порами.

Такая структура способна улавливать и удерживать большие объемы нескольких мощных парниковых газов.

«Парниковые газы, такие как углекислый газ, привлекают значительное внимание благодаря своему потенциалу влиять на климат Земли, и прежде всего на температуру планеты», сообщил ведущий исследователь доцент Онджен Милдженич.

Хотя углекислый газ является крупнейшей проблемой, существует несколько других компонентов атмосферы, которые обладают в сотни и тысячи раз более мощным парниковым эффектом на единицу массы. Это фреоны, используемые в качестве охладителей (холодильники работают именно на них), и фторуглероды, весьма стабильные органические вещества, в которых один и более атомов водорода замещаются фтором.

«Мы разработали молекулу, которая самостоятельно собирается в структуру, способную уловить парниковые газы в объеме до 75% веса», заявил Милдженич. „Молекулу можно использовать для улавливания фреонов из систем охлаждения, или для их концентрации с целью анализа“.

В статье в издании Nature Communications Милдженич с коллегами сообщили, что маленькая молекула на экстенсивно фторированной основе формирует структуру с экстремально малыми порами порядка 1,6 нанометра в диаметре.

«Эти крошечные поры выровнены атомами фтора, что создает близость к другим фторсодержащим молекулам, таким как фторуглероды и фреоны», сказал Милдженич.

Подобные пористые материалы с аналогичным размером пор создавались и в предыдущих исследованиях, но из-за наличия металлов в составе они часто были слишком тяжелыми, чувствительными к воде и сложными в обработке и переработке.

«Преимущества нашего материала в том, что он устойчив к воде и состоит из отдельных молекул, удерживаемых вместе слабыми связями», сказал Милдженич. „Эта последняя особенность делает материал легковесным в отсутствии металлических соединителей“.

Слабые взаимодействия между молекулами можно ломать по мере необходимости, чтобы перерабатывать материал или осаждать на поверхности. Молекула сохраняет стабильность при температуре вплоть до 280 градусов по Цельсию.

14.11.2014