सिंथेटिक सामग्री सतह क्षेत्र की सबसे बड़ी मात्रा के लिए नए विश्व रिकॉर्ड सेट

Anonim

सिंथेटिक सामग्री सतह क्षेत्र की सबसे बड़ी मात्रा के लिए नए विश्व रिकॉर्ड सेट

विज्ञान

एडम विलियम्स

11 सितंबर, 2012

एमओएफ धातु परमाणुओं द्वारा आयोजित कार्बनिक लिंकर्स से बने होते हैं, और इसके परिणामस्वरूप आणविक पिंजरे जैसी संरचना होती है जैसे एनयू-110 (छवि: नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी) के उपरोक्त मॉडल

नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी, इलिनोइस के शोधकर्ताओं ने एनयू -109 और एनयू-110 नामक दो सिंथेटिक सामग्रियों के निर्माण में एक विश्व रिकॉर्ड तोड़ दिया है, जिनके पास आज तक किसी भी सामग्री के सतह क्षेत्रों की सबसे बड़ी मात्रा है। इसे परिप्रेक्ष्य में रखने के लिए: यदि कोई नमक के अनाज के आकार के एनयू-110 का क्रिस्टल लेने में सक्षम होता है, और किसी भी तरह से इसे प्रकट करता है, तो सतह क्षेत्र में डेस्कटॉप शामिल होगा। इसके अतिरिक्त, नई सामग्री के केवल एक ग्राम के आंतरिक सतह क्षेत्र में साढ़े चार फुटबॉल क्षेत्र शामिल होंगे।

एनयू -109 और एनयू-110 सिंथेटिक सामग्री क्रिस्टलीय यौगिकों की एक श्रेणी से संबंधित हैं जो धातु-जैविक ढांचे (एमओएफ) के रूप में संदर्भित हैं। एमओएफ को प्राकृतिक गैस, उत्प्रेरक, और अन्य टिकाऊ सामग्री रसायन शास्त्र के परिवहन और भंडारण के लिए जहाजों के रूप में काफी संभावित माना जाता है।

वेनबर्ग कॉलेज ऑफ आर्ट्स एंड साइंसेज में रसायन विज्ञान के रिसर्च एसोसिएट प्रोफेसर उमर फरहा के नेतृत्व में नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी टीम ने एनयू -109 और एनयू-110 एमओएफ के व्यवहार को संश्लेषित, विशेषता और कम्प्यूटेशनल रूप से अनुकरण किया। ब्रूनौयर-एमेटेट-टेलर (बीईटी) सिद्धांत का उपयोग करके सामग्रियों का विश्लेषण किया गया और 7, 000 मीटर 2 जी मापने के लिए पाया गया। इसका मतलब है कि नई सामग्री के एक किलोग्राम (2.2 पाउंड) में एक आंतरिक सतह क्षेत्र होता है जो रिकॉर्ड पर किसी भी छिद्रपूर्ण सामग्री के उच्चतम सतह क्षेत्रों - सात वर्ग किलोमीटर (2.7 वर्ग मील) को कवर कर सकता है।

वैज्ञानिकों ने विलायक अणुओं को हटाकर छिद्रपूर्ण एनयू -109 और एनयू-110 एमओएफ सामग्रियों के पहले से पहुंचने योग्य उच्च सतह क्षेत्र तक पहुंच प्राप्त की जो पहले सामग्री 'छिद्रों में फंस गए थे। यह कार्बन डाइऑक्साइड सक्रियण तकनीक के उपयोग से किया गया था, जिसने धीरे-धीरे विलायक को हटा दिया और एमओएफ सामग्री को नुकसान पहुंचाया।

शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि उनके काम से एमओएफ अनुसंधान में और प्रगति हो सकती है और उनका लक्ष्य अंततः एनयू -109 और एनयू-110 सामग्रियों के वर्तमान सतह क्षेत्र से दोगुना हो जाना है। ऐसा होने के लिए, एमओएफ के डिजाइन को आणविक स्तर पर बदलने की आवश्यकता होगी: एमओएफ धातु परमाणुओं द्वारा आयोजित कार्बनिक लिंकर्स से बना है, और इसके परिणामस्वरूप आणविक पिंजरे जैसी संरचना होती है। इसलिए, टीम सामग्री के डिजाइन में अधिक अंतरिक्ष कुशल लिंकर प्रकारों का उपयोग करने का प्रस्ताव करती है।

"मेटल-ऑर्गेनिक फ्रेमवर्क सामग्री अल्ट्राहिघ सर्फेस एरियाज़: इज़ द स्काई द लिमिट" नामक निष्कर्षों का वर्णन करने वाला एक पेपर 20 अगस्त को अमेरिकी केमिकल सोसाइटी के जर्नल में प्रकाशित हुआ था और नए एमओएफ-डिजाइनिंग और संश्लेषण तकनीक का वर्तमान में व्यावसायीकरण किया जा रहा है NuMat टेक्नोलॉजीज।

स्रोत: नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी

एमओएफ धातु परमाणुओं द्वारा आयोजित कार्बनिक लिंकर्स से बने होते हैं, और इसके परिणामस्वरूप आणविक पिंजरे जैसी संरचना होती है जैसे एनयू-110 (छवि: नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी) के उपरोक्त मॉडल