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    Adsorbente de ajuste inducido para acetileno

    Crédito:Wiley

    A menudo decimos que un sustrato encaja en su enzima como una llave en una cerradura, pero esta metáfora es imperfecta. La unión del sustrato también puede cambiar el bloqueo (la estructura de la enzima) para inducir un ajuste perfecto. En el diario Angewandte Chemie , un equipo internacional de investigadores ha introducido ahora un no biológico, material cristalino que demuestra un comportamiento de unión de ajuste inducido cuando absorbe acetileno de forma altamente selectiva (C 2 H 2 ) en sus poros.

    Un efecto de ajuste inducido imitado de la naturaleza podría ser útil para aumentar la selectividad de materiales cristalinos porosos y para manejar mejor los difíciles procesos de separación o separaciones de gases. por ejemplo. Los candidatos prometedores incluyen materiales hechos de moléculas enlazadoras orgánicas y / o inorgánicas individuales e iones metálicos como nodos. Estos pueden ser estructuras organometálicas (MOF) o materiales híbridos ultramicroporosos (HUM), que son suaves (menos rígidos) que los materiales porosos clásicos como las zeolitas.

    Un equipo dirigido por Susumu Kitagawa y Michael J. Zaworotko ha desarrollado un nuevo tipo de HUM suave que puede cambiar sus poros para permitir que las moléculas de acetileno encajen perfectamente en ellos. El material, llamado sql-SIFSIX-bpe-Zn, une el acetileno con una fuerza inusual y permite una separación altamente selectiva del acetileno del etileno (C 2 H 4 ), o dióxido de carbono (CO 2 ).

    El acetileno de alta pureza es una materia prima importante para la industria química, incluso en la producción de plásticos, así como microelectrónica. Los procesos de producción actuales de acetileno producen impurezas, como etileno y dióxido de carbono, que son difíciles de eliminar y consumen mucha energía. El nuevo adsorbente de ajuste inducido "reconoce" el acetileno específicamente como su molécula huésped y altera su estructura de manera reversible para formar cavidades estrechas con fuertes interacciones y alta energía de unión para el huésped.

    Este nuevo HUM desarrollado por el equipo de investigación de la Universidad de Limerick (Irlanda), Universidad de Kyoto (Japón), Universidad Stellenbosch (Sudáfrica), y la Universidad del Sur de Florida (Tampa, U.S.) tiene una estructura flexible compuesta de aniones de hexafluorosilicato, moléculas de enlace orgánicas flexibles, e iones de zinc en los nodos. Según lo determinado por una variedad de métodos analíticos y modelos informáticos, las transformaciones observadas en presencia de acetileno provienen principalmente de interacciones del acetileno con los aniones inorgánicos. Esto difiere de otros ejemplos previamente conocidos de ajuste inducido. Se espera que este adsorbente tenga una alta eficiencia de separación y un bajo requerimiento de energía para la regeneración.

    Basado en el conocimiento que han adquirido, el equipo espera desarrollar más materiales de adaptación inducida para otros tipos de moléculas huésped que son difíciles de separar.


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