爱尔兰利默里克大学的研究人员发现了一种可以“捕获和储存”挥发性气体的新材料。

爱尔兰利默里克大学的研究人员发现了捕获和储存挥发性气体的新材料

该研究团队包括国际合作者,他们发现了一类新型多孔材料或吸附剂,用于捕获和储存挥发性气体。

这一发现刚刚发表在世界顶级期刊《自然化学》上。

该团队由 Varvara Nikolayenko 博士领导,他曾在化学科学系和 UL 伯纳尔研究所工作,现在在拜耳公司工作,Michael Zaworotko 教授是 UL 伯纳尔研究所爱尔兰科学基金会晶体工程主席和研究教授。

这一发现非常重要,因为迫切需要找到更好的方法来储存挥发性燃料(例如氢气和天然气)和医用气体(例如氧气和一氧化氮),目前这些气体需要非常高或非常低的压力温度。

“传统的吸附剂有像海绵一样相互连接的孔和孔。我们发现的新吸附剂更像瑞士奶酪,因为它们有空隙,但它们没有孔隙相互连接,”Zaworotko 教授解释说。

他补充说:“我们的新材料指向了一种储存此类气体的替代方法,这种方法既节能又安全。”

该研究小组表示,主要发现包括所谓的“瑞士奶酪”吸附剂在暴露于结构重排非常少的气体时会膨胀,从而随着压力的增加而捕获越来越多的气体。

“吸附剂的变化是可逆的,因此可以轻松去除气体,吸附剂可以回收以供进一步使用,”Nikolayenko 博士解释说。

“期望没有孔隙的吸附剂具有捕获挥发性气体的能力是违反直觉的。这就提出了一个问题,即是否还有更多这样的吸附剂隐藏在众目睽睽之下,”她补充道。

最新发现建立在 Zaworotko 教授在 UL 伯纳尔研究所进行的晶体工程研究基础之上,该研究旨在应对重大气候挑战。

去年,Zaworotko 教授和他的团队开发了一种新材料,能够从空气中捕获有毒化学物质。

这种材料能够从空气中捕获微量的苯这种有毒污染物,并且比现有材料使用更少的能源,这可能会彻底改变对清洁空气的探索。

Zaworotko 教授和他的团队此前还发现了一种材料,该材料具有从大气中吸收和释放水的有利特性,可以彻底改变建筑物的除湿系统和干旱地区的水供应。

他解释说:“科学界的人都被梦想驱使着。在几乎所有情况下,梦想都是对社会产生积极影响。水净化、碳捕获、更便宜和更好的药物,只是晶体工程可能成为关键的三个例子,现在拼图的各个部分正在拼凑在一起。”