اسفنج سیال، جاذب گازهای گلخانه ای

   ابداع سیال متخلخل که امکان جذب و محبوس کردن مولکول های ناخواسته را فراهم می آورد قدم بزرگی در فرآیند جذب گازهای گلخانه ای به حساب می آید.

   بر اساس مقاله منتشر شده در مجله Nature، محققان موفق به ساخت سیالی با ساختار مولکولی متخلخل (دارای حفره) شده اند که در واقع می توان از آن به عنوان اسفنج سیال یاد کرد.

   مواد متخلخل و دارای حفره و منافذ دائمی، از اهمیت فنی بالایی برخوردار هستند و در تولید بازه گسترده ای از مواد، شامل بطری های پلاستیک و بنزین، به کار می روند. هر چند که تا همین اواخر مواد متخلخل مورد استفاده تنها به صورت جامد در دسترس بوده اند.

   در واقع ساختار مولکولی این سیال متخلخل از نو پایه ریزی شده است و طراحی مولکولی این سیال به گونه ای است که امکان پر کردن تمام فضای مولکول را نداشته و حفره هایی در ساختمان آن به وجود آمده است. به خاطر وجود همین حفره ها، مشاهده شد که این مایع قابلیت حل شدن حجم قابل توجهی از گاز را درون خود فراهم می آورد.

   ساختمان مولکولی این سیال به ساختار قفس مانند از جنس کربن، هیدروژن، اکسیژن و یک فضای خالی (حفره) تشبیه می شود. با حل کردن ساختارهای قفس مانند داخل مایع حلال دیگر، که مولکول های بسیار بزرگتری نسبت به قفس ها داراست، بخش خالی قفس (حفره) همچنان خالی می ماند و امکان جذب و حبس ذرات کوچک تر، مانند گازها را حفظ می کند.

   اگرچه هم اکنون جامدات متخلخلی نظیر زئولیت ها و چارچوب های آلی - فلزی در فرآیندهای مختلف شیمیایی بکار می روند اما دستیابی به مایعی با تخلخل دائمی با داشتن مزایای مایعات می تواند کارکردهای زیادی در حوزه های مهمی چون کاتالیزورها و جاذب های کربن بیابد. مساحت رویه و ظرفیت جذب کربن این مایع هنوز خیلی کمتر از اکثر انواع مشابه جامد آن است و نمی تواند با آن ها رقابت کند ولی محققین معتقدند این یک رده جدید مواد است و مزایای مایع بودن آن مانند قابلیت جریان یافتن در لوله ها، امکانات فناورانه جدیدی را برای صنعت حمل و نقل و جداسازی گازها ایجاد می کند.

 

اطلاعات تکميلي

  • حوزه کاربرد: جذب گازهای گلخانه ای