Robots
Cookies

Ustawienia cookies

Strona Teraz Środowisko wykorzystuje cookies. Część z nich jest niezbędna do funkcjonowania strony. Inne służą poprawianiu jakości naszych usług.
Więcej  ›
28.03.2024 28 marca 2024

Ciekły filtr? Pora na porowate ciecze

   Powrót       17 lutego 2020       Woda   

Ciekły filtr - czyli porowatą ciecz, która jest w stanie wyłapywać z mieszanin ściśle określone substancje – opracował zespół z udziałem naukowców z Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu. Badacze mają nadzieję, że dzięki temu efektywne oczyszczanie mieszanin może stać się dużo prostsze.

Z porowatymi materiałami mamy do czynienia na co dzień - są nimi choćby gąbka, pumeks czy węglowy filtr do oczyszczania wody czy powietrza. To materiały, które zawierają pory - niewielkie przestrzenie, wewnątrz których wiązane mogą być inne substancje - choćby zanieczyszczenia.

Porowate materiały - zwykle w postaci ciał stałych - stosowane są w przemyśle, np. kiedy trzeba rozdzielić mieszaninę składającą się z różnych związków chemicznych lub oczyścić gazy. Od jakiegoś czasu naukowcy usilnie pracują jednak nad porowatymi cieczami. Mają nadzieję, że takie płynne substancje jeszcze skuteczniej pozwolą selektywnie oddzielać jedne składniki mieszanin od innych.

Porowata ciecz jonowa

Być może w niektórych przypadkach wygodniej i bezpieczniej będzie przepuścić filtrowany materiał przez zbiornik wypełniony porowatą cieczą niż przez klasyczne filtry w stanie stałym. Porowatą ciecz - jak liczą naukowcy - będzie też zdecydowanie łatwiej ponownie wykorzystać. Aby bowiem z takiej porowatej cieczy "uwolnić" związane cząsteczki, wystarczy ją po prostu odparować.

Teraz międzynarodowy zespół naukowców (publikacja(1) pod kierunkiem prof. Jonathana Nitschkego z Cambridge ukazała się w "Nature Chemistry") zaprojektował i wytworzył porowatą ciecz jonową.

Jej pory są nanometrowej wielkości, mają kształt czworościanu i wykazują się dużą selektywnością w wiązaniu nie tylko strukturalnie różnych substancji w stanie ciekłym (np. izomerów alkoholi), ale również gazowym (np. fluorochlorowęglowodorów, czyli freonów). W rozmowie z PAP jeden z autorów publikacji, dr hab. Artur Stefankiewicz - profesor z Wydziału Chemii i Centrum Zaawansowanych Technologii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza - wyjaśnia, że umiejętność separacji freonów jest o tyle istotna, że związki z tej grupy są odpowiedzialne w dużej mierze za zjawisko dziury ozonowej.

Jak to działa?

- Dzięki temu, że otrzymany ciekły materiał ma puste i regularne rozmieszczone nanopory o ściśle określonej wielkości, możemy niezwykle selektywnie umieścić w nich związek chemiczny np. cząsteczkę gazu, której kształt i rozmiar najlepiej pasuje do przestrzeni w tych porach - mówi chemik.

Te niewidzialne gołym okiem wnęki wychwytują nawet bardzo podobne pod względem strukturalnym związki. Dzięki nim można więc rozdzielać cząsteczki o podobnym lub nawet tym składzie chemicznym, ale np. różnym kształcie. Dzięki opisanej w pracy metodologii można też będzie - jak liczą badacze - łatwo zaadaptować wytworzony materiał porowaty tak, aby wiązał ściśle określony rodzaj cząsteczek. Pory te stanowią dobrze znane kompleksy koordynacyjne zbudowane z organicznych cząsteczek i jonów metali.

Prof. Stefankiewicz mówi, że można będzie tak zaprojektować wielkość i kształt ciekłych porów, by pasowała do nich np. wybrana cząsteczka katalizatora. - Katalizatory używane w przemyśle do przeprowadzania procesów chemicznych są z reguły drogie. Dąży się, aby używać ich w jak najmniejszej ilości i w miarę możliwości wielokrotnie. Porowate ciecze mogłyby potencjalnie znaleźć zastosowanie w wyłapywaniu z mieszaniny poreakcyjnej np. cząsteczek katalizatora - tłumaczy chemik.

Rozmówca PAP - wraz z doktorantką Anną Walczak - w ramach badań przedstawionych w „Nature Chemistry” byli odpowiedzialni za syntezę organicznych elementów składających się na kompleks porowatej cieczy. - Tego typu struktury są bardzo interesującą alternatywą dla materiałów porowatych w postaci stałej - podsumowuje naukowiec.

Źródło: PAP - Nauka w Polsce

Przypisy

1/ Publikacja, o której mowa w artykule dostępna tutaj:
https://www.nature.com/articles/s41557-020-0419-2

Polecamy inne artykuły o podobnej tematyce:

Podsumowanie Polskiego Kongresu Klimatycznego 2024 (27 marca 2024)Zielona Koalicja dla Zdrowia – jakie cele i strategia działania? (26 marca 2024)Średnia efektywności odmetanowania w kopalniach to 39%. Dane o emisjach metanu od Fundacji Instrat (21 marca 2024)XXIV Targi Ochrony Środowiska i Gospodarki Odpadami EKOTECH (18 marca 2024)Solartech z kontraktem EPC na kolejne farmy fotowoltaiczne w Polsce (14 marca 2024)
©Teraz Środowisko - Wszystkie prawa zastrzeżone.
Kopiowanie i publikacja tekstów, zdjęć, infografik i innych elementów strony bez zgody Wydawcy są zabronione.
▲  Do góry strony