O material esponjoso permitirá o armazenamento e transporte seguro de gás explosivo

Químicos da Universidade de Kyoto, juntamente com outros cientistas japoneses e franceses, desenvolveram

estrutura de estrutura metal-orgânica (MOF) emà base de zinco, que permite o armazenamento e liberação segura de acetileno. MOF é um material poroso que consiste em íons metálicos rodeados por moléculas ligantes orgânicas. O acetileno é adsorvido nas porções porosas do MOF, permitindo que as moléculas do gás sejam armazenadas firmemente a baixa pressão.

Os pesquisadores usaram estruturas baseadas emzinco contendo ligantes benzenodicarboxilato e bipiridina, e modificou-os com grupos funcionais amino ou nitro. Essas modificações permitem ajustar a pressão necessária para encher o cilindro e liberar o gás durante o uso.

Imagem: Mickaele Bonneau et al., Nature Chemistry

O acetileno é usado em uma ampla gamaprocessos industriais, incluindo soldagem, corte de metal e síntese química orgânica. Como os pesquisadores observam, é altamente inflamável à temperatura ambiente e inflama-se espontaneamente quando a pressão sobe acima de 2 bar. Agora, acrescentam os pesquisadores, o acetileno é armazenado em cilindros, dissolvido em acetona ou outras substâncias semelhantes. Isso permite que o gás seja armazenado em alta pressão, mas também o contamina.

Químicos descobriram que seus MOFs porosos podemarmazenar grandes quantidades de acetileno puro a pressões abaixo de 2 bar sem solvente. Os cientistas testaram a liberação de acetileno à pressão atmosférica em condições reais. A máxima eficiência foi alcançada no material com grupos funcionais amino: liberou até 77% do gás armazenado à pressão atmosférica.

“Nossos resultados mostram que o acetileno podearmazene em recipientes menores em baixa pressão e em maiores quantidades, até 37 vezes mais do que outras soluções de armazenamento sem solvente”, diz Ken-ichi Otake, coautor do estudo.

Os cientistas também observam que podem sintonizarflexibilidade do material utilizando grupos funcionais para armazenamento de gás em diversas condições e temperaturas. Eles planejam desenvolver MOFs semelhantes para armazenar outros gases, como dióxido de carbono, oxigênio e metano.

Imagem da capa: Mindy Takamiya/Kyoto University iCeMS

Consulte Mais informação:

É caçado há séculos: o que sabemos sobre o planeta Vulcano ao lado do Sol

Astrônomos encontraram um planeta perto da Terra: tem uma órbita muito estranha

Cientistas da China provaram que as mudanças de placas modernas datam de 2,5 bilhões de anos