Разработан новый материал для ловушек парниковых газов

Химики из университета Хьюстона разработали молекулу, которая произвольно и спонтанно собирается в легковесную структуру с микроскопическими порами.

Такая структура способна улавливать и удерживать большие объемы нескольких мощных парниковых газов.

«Парниковые газы, такие как углекислый газ, привлекают значительное внимание благодаря своему потенциалу влиять на климат Земли, и прежде всего на температуру планеты», сообщил ведущий исследователь доцент Онджен Милдженич.

Хотя углекислый газ является крупнейшей проблемой, существует несколько других компонентов атмосферы, которые обладают в сотни и тысячи раз более мощным парниковым эффектом на единицу массы. Это фреоны, используемые в качестве охладителей (холодильники работают именно на них), и фторуглероды, весьма стабильные органические вещества, в которых один и более атомов водорода замещаются фтором.

«Мы разработали молекулу, которая самостоятельно собирается в структуру, способную уловить парниковые газы в объеме до 75% веса», заявил Милдженич. „Молекулу можно использовать для улавливания фреонов из систем охлаждения, или для их концентрации с целью анализа“.

В статье в издании Nature Communications Милдженич с коллегами сообщили, что маленькая молекула на экстенсивно фторированной основе формирует структуру с экстремально малыми порами порядка 1,6 нанометра в диаметре.

«Эти крошечные поры выровнены атомами фтора, что создает близость к другим фторсодержащим молекулам, таким как фторуглероды и фреоны», сказал Милдженич.

Подобные пористые материалы с аналогичным размером пор создавались и в предыдущих исследованиях, но из-за наличия металлов в составе они часто были слишком тяжелыми, чувствительными к воде и сложными в обработке и переработке.

«Преимущества нашего материала в том, что он устойчив к воде и состоит из отдельных молекул, удерживаемых вместе слабыми связями», сказал Милдженич. „Эта последняя особенность делает материал легковесным в отсутствии металлических соединителей“.

Слабые взаимодействия между молекулами можно ломать по мере необходимости, чтобы перерабатывать материал или осаждать на поверхности. Молекула сохраняет стабильность при температуре вплоть до 280 градусов по Цельсию.