Los marcos organometálicos MOF son compuestos versátiles que albergan poros de tamaño nanométrico en su estructura cristalina. Debido a sus nanoporos, los MOF ahora se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, incluida la separación de productos petroquímicos, la imitación de ADN y la eliminación de metales pesados,aniones de flúor, hidrógeno e incluso oro del agua.
La separación de gases en particular es de gran interés para una serie de industrias, como la producción de biogás, el enriquecimiento de aire en el trabajo de metales, la purificación de gas natural y la recuperación de hidrógeno de plantas de amoníaco y refinerías de petróleo ". La estructura flexible de celosía del metal-los marcos orgánicos absorben moléculas de gas que son incluso más grandes que su ventana de poros, lo que dificulta la realización de una separación eficiente basada en membrana ", dice Kumar Varoon Agrawal, quien ocupa la Cátedra GAZNAT para Separaciones Avanzadas en EPFL Valais Wallis.
Ahora, los científicos del laboratorio de Agrawal han mejorado enormemente la separación de gases al hacer rígida la estructura reticular MOF. Lo hicieron mediante el uso de un novedoso método de "tratamiento térmico rápido post-sintético", que básicamente consistía en hornear un MOF popular llamado ZIF-8marco de imidazolato zeolítico 8 a 360 ° C durante unos segundos.
El método mejoró drásticamente el rendimiento de separación de gases del ZIF-8, específicamente en 'captura de carbono', un proceso que captura las emisiones de dióxido de carbono producidas por el uso de combustibles fósiles, evitando que ingrese a la atmósfera ". Por primera vez,hemos logrado un rendimiento de tamizado de dióxido comercialmente atractivo con una membrana MOF ", dice Agrawal.
Los científicos atribuyen la mejora a una contracción de los parámetros de la red que hace que los enlaces químicos de MOF sean más rígidos. La composición química esencial, el entorno de unión y la cristalinidad del material no se vieron afectados por el nuevo procedimiento.
"El tratamiento térmico rápido es una técnica fácil y versátil que puede mejorar enormemente el rendimiento de separación de gases de las membranas MOF", dice Agrawal. "Al hacer que la celosía sea rígida, podemos llevar a cabo eficientemente una serie de separaciones".
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Materiales proporcionado por Escuela Politécnica Federal de Lausana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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