(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.