Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Phương pháp mới sản xuất khung hữu cơ kim loại thân thiện với môi trường (22/10/2012)

Các nhà hóa học thuộc trường Đại học Queen’s Belfast, Anh đã đưa ra một kỹ thuật mới, thân thiện với môi trường cho phép sản xuất nhanh các vật liệu lỗ khung hữu cơ kim loại (MOFs). Các vật liệu nano cách mạng hóa này với diện tích bề mặt lớn hơn bất kỳ vật liệu nào, có tiềm năng làm thay đổi hoạt động lưu giữ khí độc hại, các xe chạy khí thiên nhiên và phương pháp cung cấp thuốc.

Cho đến nay, các kỹ thuật sản xuất MOFs vẫn còn hạn chế vì tốn kém, tốc độ chậm và cần khối lượng lớn dung môi có thể gây độc hại cho môi trường.

GS Stuart James thuộc Đại học Queen’s Belfast đã được cấp sáng chế cho kỹ thuật mới tổng hợp MOFs cho phép triển khai sản xuất lần đầu tiên trên qui mô lớn các vật liệu thông minh này.

Theo GS James, vì vật liệu MOFs có diện tích bề mặt rất lớn cùng với sự linh hoạt trong các tính chất của chúng, do vậy, chúng có thể được sử dụng làm xốp để hút và lưu giữ khí hoặc làm bộ lọc để tách và bẫy các khí và hóa chất cụ thể, chẳng hạn như sử dụng để tăng đáng kể dung tích lưu trữ của các thùng khí.

Đến nay, đây là lần đầu tiên, công nghệ được cấp sáng chế của họ cho phép tổng hợp MOFs mà không dùng đến bất cứ dung môi nào ngay cả nước và làm giảm mạnh thời gian sản xuất nhờ sử dụng hóa-cơ học.

Vật liệu MOF dạng bột được sản xuất trong vài phút chỉ bằng cách nghiền lẫn cả 2 tiền chất giá rẻ trong máy nghiền cơ bản, sử dụng cho các ứng dụng mà không cần xử lý và không sinh ra chất thải dung môi.

Một trong các lĩnh vực đầu tiên được hưởng lợi từ công nghệ mới là sản xuất xe chạy khí thiên nhiên. Về triển vọng này, GS James cho rằng bằng cách đẩy công suất lưu trữ cao hơn trong điều kiện áp suất thấp hơn nhiều, các thùng lưu giữ không cần phải nặng, do vậy, chúng có thể nhẹ hơn nhiều và thậm chí sẽ được tạo hình cho vừa không gian trống có sẵn. Áp suất lưu trữ thấp cũng có nghĩa là sẽ không cần đến cơ sở hạ tầng cung cấp nhiên liệu mới giá cao như các trạm cấp liệu chuyên dụng, mở ra khả năng cung cấp nhiên liệu cho xe tại nhà từ các nguồn cung cấp khí gia đình.

Công nghệ MOF đang hướng tới khai thác các cơ hội thu khí cácbon trên toàn cầu, lưu giữ khí độc hại, xử lý khí thiên nhiên và tách hydrocacbon. 

Nguồn: NASATI (N.P.D - Theo http://www.eurekalert.org)