12:19 2022-01-21
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cercetătorii descoperă zeoliți cristalini într-o formă nanotubulară
_ Cercetătorii descoperă zeoliții cristalini în formă nanotubulară
Zeoliții, care sunt materiale poroase cristaline, sunt foarte folosiți în producția de substanțe chimice, combustibili, materiale și alte produse. Până acum, zeoliții au fost fabricați ca materiale 3D sau 2D. Acest lucru s-a schimbat odată cu descoperirea recentă a zeoliților cristalini într-o formă nanotubulară (1D), de către cercetătorii de la Institutul de Tehnologie din Georgia, Universitatea Stockholm și Universitatea Penn State. Descoperirile au fost publicate în numărul din 6 ianuarie al revistei Science.
„O descoperire ca aceasta este una dintre cele mai interesante părți ale cercetării noastre”, a spus Sankar Nair, cercetător principal și profesor la Școala de Chimie. & Biomolecular Engineering la Georgia Tech. „Suntem din ce în ce mai obișnuiți să facem cercetări care au o aplicație predeterminată la sfârșitul acesteia, așa că acesta este un memento că descoperirile fundamentale în știința materialelor sunt, de asemenea, interesante și importante.”
Zeoliții au pori. aproximativ dimensiunea multor tipuri de molecule, iar oamenii de știință și inginerii au folosit dimensiunile, formele și conexiunile variate ale porilor pentru a discrimina moleculele de diferite dimensiuni, permițând producerea de substanțe chimice adecvate pentru producția de plastic sau pentru separarea molecule nedorite din cele dorite, ca exemple.
Echipa proiecta sinteze pentru a asambla materiale zeolitice 2D. Într-o întorsătură neașteptată a evenimentelor, unele dintre rezultate au indicat că avea loc un nou tip de proces de asamblare. Într-adevăr, un astfel de caz a condus la un nou material zeolit 1D care avea o structură în formă de tub cu pereți poroși perforați. Acest material 1D, denumit nanotub zeolitic, nu se aseamănă cu orice zeolit sintetizat sau descoperit în natură anterior.
„Nanotuburile zeolitice ar putea fi folosite pentru a face tipuri complet noi de componente la scară nanometrică care pot controla transportul de masă sau căldură. sau încărcați, nu numai pe lungimea țevii, ci și înăuntru și afară prin pereții perforați”, a spus Nair.
Rezolvarea aranjamentului detaliat al atomilor din nanotubul de zeolit a fost o sarcină dificilă. , pentru care cercetătorii din Georgia Tech au făcut echipă cu experți în cristalografie cu zeolit de la Universitatea Stockholm și Penn State. Ei au descoperit că pereții nanotuburilor aveau un aranjament unic de atomi care nu sunt cunoscuți în zeoliții 3D sau 2D. Același aranjament este, de asemenea, responsabil pentru forțarea zeolitului să se formeze ca un tub 1D, mai degrabă decât un material 2D sau 3D.
„Acesta este primul exemplu al unei noi clase de nanotuburi, și este unic și bine- structura definită oferă idei interesante și oportunități de a proiecta nanomateriale cu zeolit”, a spus Tom Willhammar, co-investigator și cercetător la Universitatea din Stockholm. „Prin muncă ulterioară, sperăm că ar putea fi obținute diferite nanotuburi zeolitice cu variații ale dimensiunii porilor, formei și chimiei.”
Pune clar: un tub la scară nanometrică realizat dintr-un material 1D cu găuri regulate, perforate. pe laterale este acum disponibil pentru explorare. Pe lângă faptul că aceasta este o descoperire științifică fundamentală care ar putea schimba modul în care gândim despre proiectarea materialelor poroase, cercetătorii văd potențial pentru multe aplicații practice.
„Atributele structurale unice ale acestor materiale vor permite o serie de materiale. de aplicații potențiale în separarea membranelor, cataliză, detecție și în dispozitivele energetice în care transportul de masă sau de energie este crucial”, a spus Christopher W. Jones, co-investigator principal și profesor la Georgia Tech. „Materialele pot avea, de asemenea, proprietăți mecanice unice, găsind aplicații în materiale compozite, așa cum au făcut-o nanotuburile de carbon. În această etapă, cerul este limita și sperăm că cercetătorii vor căuta modalități creative de a implementa aceste materiale în beneficiul al umanității.”
Comentarii:
Adauga Comentariu