Un gran avance en la generación de estructuras organometálicas estables al agua permite la eliminación eficiente del agua de los gases.

La visión convencional de que las estructuras organometálicas (MOF) no pueden ser estables en agua ha sido anulada por el desarrollo de un MOF que puede adsorber agua de manera selectiva y efectiva para secar corrientes de gas.

"El logro de la deshidratación energéticamente eficiente de nuestro MOF es revolucionario, "dijo el profesor Mohamed Eddaoudi, Director de Membranas Avanzadas y Materiales Porosos (AMPM) en la División de Ciencias Físicas e Ingeniería de KAUST.

Gases como el gas natural, debe deshidratarse antes del transporte y uso para evitar problemas como la corrosión de las tuberías y bloqueos debido a la formación de hielo de metano. Los agentes secantes convencionales requieren un ciclo de regeneración intensivo en energía.

El nuevo MOF fluorado desarrollado por el equipo de KAUST logra el ciclo de secado y regeneración a temperaturas relativamente bajas y requiere aproximadamente la mitad del aporte de energía de los procedimientos convencionales. Esta dramática reducción en el uso de energía resalta el potencial obvio de mejorar la innovación para generar enormes ahorros de eficiencia en la industria de producción y transporte de gas.

Los MOF son materiales híbridos orgánicos-inorgánicos que contienen iones o grupos metálicos mantenidos en su lugar por moléculas orgánicas conocidas como enlazadores. La variación de los componentes metálicos y los enlazadores orgánicos permite a los investigadores afinar la estructura y las propiedades químicas de los MOF. Uno de los principales objetivos de este ajuste es crear MOF con cavidades que se unirán selectivamente a moléculas específicas y las retendrán. como el agua que debe eliminarse de una corriente de gas.

"Inicialmente, Nuestro objetivo era adaptar nuestros MOF que contienen flúor recientemente introducidos, para incluir una serie periódica de sitios de metal abiertos y centros de flúor en el sistema de poros contraídos, para lograr varias separaciones de claves, ", dijo Eddaoudi. Esta exploración condujo al descubrimiento de un MOF estable en agua, ahora etiquetado como KAUST-8, con propiedades únicas de adsorción de agua y excelentes capacidades de deshidratación reciclable. KAUST-8 elimina el dióxido de carbono junto con el agua, que es un requisito común en el procesamiento de gas industrial.

"No tengo ninguna duda de que este descubrimiento inspirará a los científicos del mundo académico y de la industria a explorar los MOF para abordar otros desafíos, ", dijo Eddaoudi. El equipo de KAUST ve posibilidades adicionales que pueden incluir la eliminación de agua de los líquidos, como tintas y disolventes utilizados en la industria electrónica.