Yeni Malzeme ‘Havadan Zehirli Kirleticileri Yakalayabilir’
Fotoğraf: BUT-55 isimli Limerick Üniversitesi Bernal Enstitüsü’nde oluşturulan materyal.
İrlanda Limerick Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, havadan zehirli kimyasalları yakalama yeteneğine sahip yeni bir malzeme geliştirdiler.
Araştırmacılara göre, malzeme havadan eser miktarda toksik bir kirletici olan benzeni yakalayabiliyor ve bunu yapmak için mevcut malzemelerden çok daha az enerji kullanıyor.
Araştırmacılar, süngerimsi gözenekli malzemenin temiz hava arayışında devrim yaratabileceğine ve iklim değişikliğine karşı savaşta önemli bir etkiye sahip olabileceğine inanmaktadır.
Limerick Üniversitesi Bernal Enstitüsü’nde Araştırma Profesörü, Kristal Mühendisliği ve Bernal Bilim Vakfı Başkanı Profesör Michael Zaworotko ve meslektaşları, Nature Materials dergisinde bildirilen bulgularla birlikte yeni materyali geliştirdiler.
Benzen de dahil olmak üzere uçucu organik bileşikler, ciddi çevre ve sağlık sorunlarına neden olan bir toksik kirletici sınıfıdır. Benzeni havadan eser konsantrasyonlarda çıkarmak için teknolojiler geliştirmek ve bunu düşük enerji ayak izi ile yapmak şimdiye kadar üstesinden gelinememiş zorluklardır.
Profesör Zaworotko, “Kirli havadaki benzen buharını yakalamak ve uzun bir çalışma süresinde temiz bir hava akımı üretmek için sünger gibi bir gözenekli malzeme ailesi geliştirildi. Bu malzemeler hafif ısıtma altında kolayca yenilenebilir, bu da onları hava temizleme ve çevresel iyileştirme için aday yapmaktadır. Malzemelerimiz hem hassasiyet hem de çalışma süresi açısından geleneksel malzemelerden çok daha iyi performans gösterebilir.” dedi.
UL Kimya Bilimleri Bölümünden Profesör Zaworotko ve Dr Xiang-Jing Kong, Çin’in önde gelen üniversitelerinden meslektaşlarıyla birlikte, benzene o kadar güçlü bir afiniteye sahip olan yeni gözenekli malzemeyi geliştirdiler ki, toksik kimyasalı sadece 100.000’de 1 mevcut olduğunda bile yakalama kabiliyetine sahip.
Araştırmacılara göre içi deliklerle dolu İsviçre peynirine benzeyen bu malzeme, benzen moleküllerini kendine çekiyor.
Enerji açısından, yakalama işlemi kimyasal bağlanmadan çok fiziksel bağlanmaya dayandığından, yakalama ve bırakmanın enerji ayak izi, önceki nesil malzemelerden çok daha düşüktür.
Profesör Zaworotko, “Gaz karışımlarını parçalamak zor. Bu, özellikle karbondioksit ve su içeren havayı oluşturan küçük bileşenler için geçerlidir. Yeni malzememizin özellikleri benzen için parçalamanın artık zor olmadığını gösteriyor.” diye açıkladı.
Profesör Zaworotko’nun laboratuvarında yapılan daha önceki çalışmalar, karbon yakalama ve su hasadı için önde gelen materyallerle sonuçlandı. Su toplama malzemesi, halihazırda nem alma sistemlerinde kullanılmakta olan atmosferdeki suyu yakalamak ve serbest bırakmak için çok uygun özelliklere sahiptir.
Dr Xiang-Jing Kong, “Akıllı tasarıma dayanan malzemelerimiz, havadan eser miktarda benzen çıkarılması gibi hem teknik hem de sosyal açıdan ilgili zorlukların üstesinden gelmede başarılıdır. Bu, geleneksel malzemeler için zordur ve bu nedenle gözenekli malzemelerin cazibesini vurgular. Genel olarak bu sonuçlar, UL’de icat edilen tipte yeni nesil gözenekli malzemelerin havadan toksik kimyasalların yakalanmasına yönelik genel bir yaklaşım sağlayabileceğini göstermektedir. Aromatik izomerleri, her zaman enerjisi yoğun olan geleneksel yöntemlerle karışımlarından ayırmak zordur. Bu araştırma, düşük enerji girdisi ile bu kimyasalların verimli bir şekilde ayrılması ve diğer eser kirleticilerin havadan uzaklaştırılması için gözenekli malzemeler tasarlama olasılıklarını ortaya çıkardı.” dedi.
Kaynak: chemeurope.com
