La porosidad es la clave de los materiales de alto rendimiento para sistemas de almacenamiento de energía, tecnologías ambientales o catalizadores: cuanto más poroso es un material de estado sólido, más líquidos y gases puede almacenar. Sin embargo, una multitud de poros desestabiliza el materialEn busca de los límites de estabilidad de dichos marcos, los investigadores de la Facultad de Química de TU Dresden rompieron un récord mundial: DUT-60 es un nuevo marco cristalino con la superficie específica más alta del mundo y el volumen de poro específico más alto 5.02 cm 3 / g medido hasta ahora entre todos los materiales de estructura cristalina conocidos.
El área de superficie específica describe la suma de todos los límites de superficie que tiene un material: los exteriores visibles así como los poros internos. El 90.3% de DUT-60 es volumen libre. El marco de metal orgánico MOF puede absorber grandes cantidadesde gas, y de esa manera es capaz de almacenar cantidades colosales de gases o filtrar gases tóxicos del aire. "Los materiales con superficies específicas tan altas como estas podrían mostrar fenómenos nuevos e inesperados", explica Stefan Kaskel, profesor de Química Inorgánicaen TU Dresden, la importancia del nuevo material para la ciencia ". Si imagina la superficie interna de un gramo de zeolita como un área plana y plana, cubriría unos 800 metros cuadrados, el grafeno podría llegar a casi 3000 metros cuadrados. Unogramo de DUT-60 alcanzaría un área de 7800 metros cuadrados "
El material fue desarrollado por métodos computacionales y sintetizado posteriormente. Solo hay unos pocos compuestos de baja densidad que sean mecánicamente lo suficientemente estables como para ser accesibles para los gases sin que se destruyan sus superficies ". Nos llevó cinco años desde el desarrollo computacional hasta el estado puroproducto DUT-60 ", reanuda el Prof. Kaskel". Debido a su producción muy complicada, el material es más caro que el oro y los diamantes y hasta ahora solo puede sintetizarse en pequeñas cantidades de un máximo de 50 miligramos por lote ". El antiguo récord mundialfue sostenido por el material NU-110 publicado por Omar Farha, Northwestern University, en 2012: su volumen de poro de 4.40 cm 3 / g es significativamente menor que el nuevo récord. DUT-60 marca un paso importante en la investigación de los límites superiores de porosidad en materiales porosos cristalinos, y estimula el desarrollo de nuevos métodos para determinar las superficies internas.
Dentro de la Unidad de Investigación DFG FOR2433, el Prof. Kaskel y sus socios están trabajando intensamente en la producción de nuevos materiales porosos que pueden cambiar sus estructuras dinámicamente y ajustar de forma adaptativa el tamaño de los poros ". Además, estamos trabajando en aplicaciones de materiales porosos dentro delcampos de almacenamiento de gas, investigación ambiental, catálisis, baterías y filtración de aire. Aquí en Dresden, también estamos produciendo estructuras metálicas orgánicas en una escala de varios kilogramos. Se pueden pedir en el "Centro de Materiales de Dresden".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Technische Universität Dresden . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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