Le matériau spongieux permettra le stockage et le transport en toute sécurité des gaz explosifs

Des chimistes de l'Université de Kyoto, en collaboration avec d'autres scientifiques japonais et français, ont développé

structure à ossature métallo-organique (MOF) surà base de zinc, qui permet le stockage et la libération en toute sécurité de l'acétylène. Le MOF est un matériau poreux constitué d'ions métalliques entourés de molécules de liaison organiques. L'acétylène s'adsorbe sur les parties poreuses du MOF, permettant aux molécules de gaz d'être stockées étroitement à basse pression.

Les chercheurs ont utilisé des structures basées surdu zinc contenant des lieurs benzènedicarboxylate et bipyridine, et les a modifiés avec des groupes fonctionnels amino ou nitro. Ces modifications permettent d'ajuster la pression nécessaire pour remplir la bouteille et libérer le gaz lors de l'utilisation.

Image : Mickaele Bonneau et al., Nature Chemistry

L'acétylène est utilisé dans une large gammeprocessus industriels, y compris le soudage, le découpage des métaux et la synthèse chimique organique. Comme le notent les chercheurs, il est hautement inflammable à température ambiante et s'enflamme spontanément lorsque la pression dépasse 2 bars. Maintenant, ajoutent les chercheurs, l'acétylène est stocké dans des cylindres, dissous dans de l'acétone ou d'autres substances similaires. Cela permet de stocker le gaz à haute pression, mais aussi de le contaminer.

Des chimistes ont découvert que leurs MOF poreux pouvaientstocker de grandes quantités d'acétylène pur à des pressions inférieures à 2 bar sans solvant. Les scientifiques ont testé le dégagement d'acétylène à pression atmosphérique dans des conditions réelles. L'efficacité maximale a été atteinte dans le matériau avec des groupes fonctionnels amino : il a libéré jusqu'à 77 % du gaz stocké à la pression atmosphérique.

"Nos résultats montrent que l'acétylène peutstocker dans des conteneurs plus petits à basse pression et en plus grande quantité, jusqu'à 37 fois plus que d'autres solutions de stockage sans solvant », explique Ken-ichi Otake, co-auteur de l'étude.

Les scientifiques notent également qu'ils peuvent accorderflexibilité du matériau utilisant des groupes fonctionnels pour le stockage de gaz dans diverses conditions et températures. Ils prévoient de développer des MOF similaires pour stocker d'autres gaz tels que le dioxyde de carbone, l'oxygène et le méthane.

Image de couverture : Mindy Takamiya/iCeMS de l'Université de Kyoto

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