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Nova Rota para transformar a estrutura de materiais porosos em Industrialmente Acessível Altas Pressões

Published on January 12, 2010 at 6:05 PM

Cientistas do Departamento dos EUA (DOE) da Energia do Argonne National Laboratory descobriram uma nova rota para transformar a estrutura de materiais porosos em industrialmente acessível a altas pressões.

Argonne cientista Karena Chapman segura um wafer de metal quadro orgânico ZIF-8 com a sua estrutura exibida na tela do computador. Chapman, juntamente com os cientistas Peter chupas e Halder Gregory foram capazes de mudar a estrutura de uma estrutura metálica orgânicos em baixas pressões suficiente para grande escala aplicações industriais.

"Normalmente, esses materiais pode retornar à sua estrutura original após terem sido comprimido, quase como uma mola, mas, acima de uma certa pressão deste material adota uma nova estrutura," Argonne cientista Karena Chapman disse. "É uma estrutura relacionada, mas é como se nós, quando comprimida a mola, que se recuperou de uma forma diferente."

ZIF-8 é um disponível comercialmente quadro metal-orgânicas (MOF), com escala molecular poros que podem ter valor aplicações catalíticas. Chapman, juntamente com cientistas Gregory Halder e chupas Peter, usou o Advanced Photon Source de alta focado raios-X para observar a estrutura do composto depois que resistiu vários graus de pressão. A transição estrutural foi encontrada para ocorrer em pressões relativamente modesto - pressões que podem ser alcançados nas escalas maiores necessários para testar como a mudança na estrutura afeta o comportamento funcional do composto.

Medições de gases captação, realizados dentro da Divisão de Ciência dos Materiais, revelou que a porosidade do material foi modificado para a nova estrutura. Isto poderia ser usado para otimizar seu desempenho para aplicações específicas em áreas como o armazenamento de hidrogênio para células a combustível. Esta descoberta mostra que, exercendo pressão sobre MOFs através do processo de peletização, os pesquisadores podem modificar a estrutura do composto e da propriedade de armazenamento.

Embora este tipo de mudança estrutural tem sido visto nas tradicionais materiais porosos (por exemplo, zeólitas) a pressões muito mais elevadas, as alterações estruturais no material MOF ocorrem em baixas pressões e, conseqüentemente, essa modificação pode ser mais facilmente escalado até níveis industriais.

O próximo passo é para os cientistas para examinar o mecanismo da mudança estrutural e como este processo de modificação pode ser explorado de forma mais eficaz para o armazenamento molecular e aplicações de separação.

Um artigo sobre esta descoberta foi publicado recentemente no Journal of the American Chemical Society.

Last Update: 19. October 2011 11:17

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