El material esponjoso permitirá el almacenamiento y transporte seguro de gas explosivo

Químicos de la Universidad de Kyoto, junto con otros científicos japoneses y franceses, desarrollaron

estructura metal-orgánica (MOF) ena base de zinc, que permite el almacenamiento y liberación segura de acetileno. MOF es un material poroso que consta de iones metálicos rodeados por moléculas enlazadoras orgánicas. El acetileno se adsorbe en las porciones porosas del MOF, lo que permite que las moléculas de gas se almacenen herméticamente a baja presión.

Los investigadores han utilizado estructuras basadas enzinc que contiene enlaces de bencenodicarboxilato y bipiridina, y los modificó con grupos funcionales amino o nitro. Estas modificaciones permiten ajustar la presión requerida para llenar el cilindro y liberar el gas durante el uso.

Imagen: Mickaele Bonneau et al., Nature Chemistry

El acetileno se utiliza en una amplia gamaprocesos industriales, incluyendo soldadura, corte de metales y síntesis química orgánica. Como señalan los investigadores, es altamente inflamable a temperatura ambiente y se enciende espontáneamente cuando la presión supera los 2 bares. Ahora, agregan los investigadores, el acetileno se almacena en cilindros, se disuelve en acetona u otras sustancias similares. Esto permite que el gas se almacene a alta presión, pero también lo contamina.

Los químicos han descubierto que sus MOF porosos puedenalmacenar grandes cantidades de acetileno puro a presiones inferiores a 2 bar sin disolvente. Los científicos probaron la liberación de acetileno a presión atmosférica en condiciones reales. La máxima eficiencia se logró en el material con funciones amino: liberó hasta el 77% del gas almacenado a presión atmosférica.

“Nuestros resultados muestran que el acetileno puedealmacene en recipientes más pequeños a baja presión y en cantidades más grandes, hasta 37 veces más que otras soluciones de almacenamiento sin solventes”, dice Ken-ichi Otake, coautor del estudio.

Los científicos también señalan que pueden sintonizarflexibilidad del material utilizando grupos funcionales para el almacenamiento de gas en diversas condiciones y temperaturas. Planean desarrollar MOF similares para almacenar otros gases como dióxido de carbono, oxígeno y metano.

Imagen de portada: Mindy Takamiya/Universidad de Kyoto iCeMS

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