At bringe MOF'er ind i det industrielle lys

Forskere fra Australiens nationale videnskabsagentur, CSIRO, er en del af et internationalt samarbejde, der har fået et stort gennembrud, der kan ændre den måde, gasser, væsker og kemikalier opsamles og filtreres af industrien.

Gruppens arbejde er netop blevet offentliggjort i Naturkommunikation . De fandt ud af, at det er muligt at smelte et avanceret materiale kaldet Metal-Organic Frameworks (MOF'er) til en tynd belægning kaldet "porøst glas", samtidig med at mange af MOFs fantastiske filtreringskarakteristika bevares.

Dette åbner potentielt op for en ny måde at udnytte MOF'er på i industriel skala.

Papirmedforfatter Dr. Cara Doherty sagde "Denne forskning kan hjælpe med at flytte MOF'er til mainstream-industrien ved at udløse en ny bølge af industriel innovation og teknologisk gennembrud. Selvom der er mere end 20, 000 forskellige typer MOF'er, kun syv er kommercielt tilgængelige. Vi sigter mod at ændre det. "

Findes normalt i pulver- eller pelletform, MOF'er indeholder millioner af mikroskopiske svampelignende porer. Så mange har faktisk det største overfladeareal af et kendt stof. En enkelt teske MOF -strøm kan have det samme overfladeareal som en fodboldbane. Disse mikroskopiske porer kan bruges til at opbevare, adskille, beskytte og fornemme molekyler.

Forskerne opdagede, at selv når de smeltes ned i porøst glas, kan MOF'er beholde 70 procent af porerne og 60 procent af det indre overfladeareal, de havde som pulver.

"Ved at bruge en tynd, nano-porøs MOF-belægning i stedet for omfangsrige pellets eller pulver, vi kan potentielt nu bruge MOF'er i en tidligere ufattelig skala ", Dr. Doherty sagde.

En MOF -belægning kunne, for eksempel, til sidst forvandle tidligere forskning til at bruge MOF'er til at filtrere drikkevand eller ekstrahere lithium til en industriel virkelighed.

De nuværende produktionsmetoder til porøst glas er komplekse, vanskeligt og resultere i store porestørrelser. Denne nye forskning kan også føre til en enklere måde at producere bedre porøst glas; et materiale, der findes i elektroder, kromatografi, hospitalsudstyr, tørremidler, belægninger og membraner.

CSIRO-medforfattere Dr. Cara Doherty, Dr. Aaron Thornton og Dr. Anita Hill - administrerende direktør for CSIRO's Future Industries -gruppe - var blandt 20 forskere fra hele verden, der bidrog til avisen.

Dr. Hill sagde "Det er dejligt at se ægte internationalt samarbejde som dette på arbejde, især at arbejde sammen med kolleger som Dr. Thomas Bennett fra University of Cambridge. Samt hans arbejde med Cambridge, Thomas besidder også en gæsteforskerstilling hos CSIRO. "

Dr. Bennetts involvering, og samarbejdet mellem australske og Massey University forskere om projektet, blev muliggjort af en New Zealand -regering MBIE Catalyst -bevilling.

Elleve universiteter og forskningsorganisationer fra Det Forenede Kongerige, Danmark, Slovenien, Kina, Kalkun, og New Zealand var involveret i forskningen.

CSIRO er globalt anerkendt for deres arbejde med MOF'er, med mere end 100 papirer, 20 patenter, talrige højt profilerede priser og en omfattende historie med branchepartnerskaber.