Nanotecnologia

Primeiro material monocristalino para separar moléculas

Primeiro material monocristalino para separar moléculas
O material pertence à categorias dos MOFs, sigla em inglês para estruturas metal-orgânicas. [Imagem: Kui Shen et al. - 10.1126/science.aao3403]

Sólido poroso monocristalino

Materiais porosos contêm espaços intermoleculares, ou cavidades entre os átomos de sua estrutura cristalina. Como essas cavidades, conhecidas como poros, podem armazenar e até separar moléculas, esses materiais são de grande valor para a indústria.

Agora, uma equipe internacional sintetizou um material poroso que é um cristal único, ou seja, tem uma estrutura cristalina contínua, garantindo maior pureza na separação molecular, o que o torna ideal para experimentos avançados de nanotecnologia e, sobretudo, no campo dos catalisadores.

E, além de ser um cristal único, a porosidade do material pode ser controlada. Sua estrutura, que compreende tipicamente microporos menores do que dois nanômetros, pode ser reforçada pela incorporação de macroporos até diâmetros superiores a 50 nanômetros.

Isso significa que moléculas maiores podem se alojar nos macroporos para posterior conversão ou transformação.

"Nós conseguimos desenvolver, pela primeira vez, um material monocristalino com porosidade controlada. Essas propriedades duplas tornam materiais como esse de valor único para uma variedade de aplicações nos campos da catálise e da adsorção," disse Rafael Luque, da Universidade de Córdoba, na Espanha.

A porosidade controlada é obtida com uma técnica simples, usando gotas de poliestireno, "um agente que é barato e prontamente disponível," destacou Luque.

Esse gradiente de porosidade promete tornar a catálise - a aceleração de uma reação química - mais rápida, mais efetiva e mais sensível a diferentes tamanhos e formas das moléculas envolvidas.

O novo material também poderá ter aplicações para sequestro de CO2 e para condutividade eletrônica.

Bibliografia:

Ordered macro-microporous metal-organic framework single crystals
Kui Shen, Lei Zhang, Xiaodong Chen, Lingmei Liu, Daliang Zhang, Yu Han, Junying Chen, Jilan Long, Rafael Luque, Yingwei Li, Banglin Chen
Science
Vol.: 359, Issue 6372, pp. 206-210
DOI: 10.1126/science.aao3403




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