Il materiale spugnoso consentirà lo stoccaggio e il trasporto in sicurezza del gas esplosivo

Lo hanno sviluppato i chimici dell'Università di Kyoto, insieme ad altri scienziati giapponesi e francesi

struttura metallo-organica (MOF) attivaa base di zinco, che consente lo stoccaggio e il rilascio sicuro dell'acetilene. Il MOF è un materiale poroso costituito da ioni metallici circondati da molecole di collegamento organico. L'acetilene viene adsorbito nelle porzioni porose del MOF, consentendo alle molecole di gas di essere immagazzinate saldamente a bassa pressione.

I ricercatori hanno utilizzato strutture basate suzinco contenente leganti benzenedicarbossilato e bipiridina e li ha modificati con gruppi amminici o nitrofunzionali. Queste modifiche permettono di regolare la pressione necessaria per riempire la bombola e rilasciare il gas durante l'uso.

Immagine: Mickaele Bonneau et al., Chimica della natura

L'acetilene è utilizzato in un'ampia gammaprocessi industriali, tra cui saldatura, taglio dei metalli e sintesi chimica organica. Come notano i ricercatori, è altamente infiammabile a temperatura ambiente e si accende spontaneamente quando la pressione supera i 2 bar. Ora, aggiungono i ricercatori, l'acetilene è immagazzinato in cilindri, disciolto in acetone o altre sostanze simili. Ciò consente di immagazzinare il gas ad alta pressione, ma lo contamina anche.

I chimici hanno scoperto che i loro MOF porosi possonoconservare grandi quantità di acetilene puro a pressioni inferiori a 2 bar senza solvente. Gli scienziati hanno testato il rilascio di acetilene a pressione atmosferica in condizioni reali. La massima efficienza è stata raggiunta nel materiale con gruppi amminofunzionali: ha rilasciato fino al 77% del gas immagazzinato a pressione atmosferica.

“I nostri risultati mostrano che l'acetilene puòconservare in contenitori più piccoli a bassa pressione e in quantità maggiori, fino a 37 volte di più rispetto ad altre soluzioni di conservazione prive di solventi", afferma Ken-ichi Otake, coautore dello studio.

Gli scienziati notano anche che possono sintonizzarsiflessibilità del materiale utilizzando gruppi funzionali per lo stoccaggio del gas in diverse condizioni e temperature. Hanno in programma di sviluppare MOF simili per immagazzinare altri gas come anidride carbonica, ossigeno e metano.

Immagine di copertina: Mindy Takamiya/iCeMS dell'Università di Kyoto

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