Forskere opdager en ny type porøst materiale, der kan lagre drivhusgasser

En ny type porøst materiale, der kan lagre kuldioxid og andre drivhusgasser, er blevet udviklet af et team af forskere i fællesskab ledet af Heriot-Watt University i Edinburgh, Skotland.

I et samarbejde med University of Liverpool, Imperial College London, University of Southampton og East China University of Science and Technology i Kina brugte holdet computermodellering til præcist at forudsige, hvordan molekyler ville samle sig selv i den nye type porøst materiale.

Forskningen, offentliggjort i tidsskriftet Nature Synthesis , beskriver, hvordan forskerne skabte hule, burlignende molekyler med høj lagringskapacitet for drivhusgasser som kuldioxid og svovlhexafluorid. Svovlhexafluorid er mere potent drivhusgas end kuldioxid og kan holde sig tusinder af år i atmosfæren.

Disse burmolekyler blev samlet ved hjælp af andre bure for at skabe en ny type porøst materiale, som forskerne siger er det første af sin slags i dets porøse "bure af bure"-struktur.

Materialeforsker Dr. Marc Little, adjunkt ved Heriot-Watt University's Institute of Chemical Sciences og ekspert i porøse materialer, ledede i fællesskab forskningen.

Han sagde:"Dette er en spændende opdagelse, fordi vi har brug for nye porøse materialer til at hjælpe med at løse samfundets største udfordringer, såsom opsamling og lagring af drivhusgasser."

Computermodelleringsspecialister ved Imperial College London og University of Southampton skabte simuleringer for at hjælpe holdet med at forstå og forudsige, hvordan deres burmolekyler ville samle sig i denne nye type porøst materiale.

En integreret del af holdet var professor Kim Jelfs fra Imperial's Department of Chemistry og Institute for Digital Molecular Design and Fabrication (DigiFAB) og professor Andy Cooper fra University of Liverpool og Materials Innovation Factory.

Dr. Little tilføjede:"En kombination af beregningsstudier som vores med nye AI-teknologier kan skabe et hidtil uset udbud af nye materialer til at løse de mest presserende samfundsmæssige udfordringer, og denne undersøgelse er et vigtigt skridt i denne retning."

Dr. Little tilføjede, at molekyler med komplekse strukturer også kunne bruges til at fjerne giftige forbindelser kendt som flygtige organiske forbindelser fra luften og kunne spille en vigtig rolle i lægevidenskaben.

"Vi ser denne undersøgelse som et vigtigt skridt i retning af at låse op for sådanne applikationer i fremtiden," sagde han.

Flere oplysninger: Qiang Zhu et al., Beregningsstyret syntese af en hierarkisk [4[2+3]+6] porøs organisk 'bur af bur', Nature Synthesis (2024). DOI:10.1038/s44160-024-00531-7

Journaloplysninger: Natursyntese

Leveret af Heriot-Watt University