(PhysOrg.com) Твердые, высокоемкие частицы, названные ZIF-8, способные
выборочно удалять углекислый газ из сложной смеси газов, разработаны
учеными Тихоокеанской Северо-западной Национальной Лаборатории (PNNL).
Подобные материалы, доступные сегодня очень деликатные и неспособны
работать в воде и на воздухе. Гексагональные кристаллы совсем не
деликатные, но эти кристаллы были разработаны, используя простой
метод, который опирается на три доступных химических вещества Природный газ часто содержит углекислый газ и другие примеси, которые
уменьшают эффективность этого топлива. Отрасли промышленности нуждаются
в материале, который удалял бы углекислый газ. Идеальный материал
должен быть доступным,избирательным и высокоемким и мог бы быть
перезаряжен. Перезаряжающийся материал заманивает в ловушку углекислый
газ, а затем выпускает его при определенных условиях. Перезаряжающиеся
материалы могут использоваться многократно, уменьшая расходы и отходы.
Наноматериал ZIF-8 подходит под это описание.
Работая с
химическими веществами при температуре 100° С, температуре кипения
воды, исследователи, сплавили имеющийся в наличии нитрат цинка и 2
-метил имидазол с третьим химическим веществом, известным как
сурфактант, который помог химическим веществам смешаться и образовались
кристаллы шестиугольной формы. Далее ученые смыли примеси и высушили
кристаллы. Сурфактант в смеси заставил химические вещества образовать
наночастицы ZIF-8 - белый порошок, похожий на муку.°
Затем,
команда выполнила обширные эксперименты с частицами на электронном
микроскопе и провела их электронную томографию в EMSL Министерства
энергетики. Они нашли, что кристаллы имели диаметр приблизительно 50 нм
со стенной толщиной приблизительно 40 нм и очень высокой поверхностной
областью. "Грамм этого материала имеет область футбольной области,"
говорит доктор Правин Толлаполли, ученый из PNNL, проводивший это
исследование совместно с Джан Ли и Грэг Эксархос.
Финансируемая Министерством энергетики США, команда будет проводить
исследование, чтобы увеличить поверхностную область материала. В тоже
время как материал имеет высокую поверхностную область, но она в 3 раза
меньше, чем имеют распространенные материалы, на сегодняшний день."Мы
хотим увеличить ту поверхностную область,чтобы это был действительно
настоящий сорбент," заключает Эксархос.
