연구는 중요한 독성 대기 오염 물질을 포착하고 분리합니다.

[아름이]

연구는 중요한 독성 대기 오염 물질을 포착하고 분리합니다.
날짜:
2023년 2월 24일
원천:
맨체스터대학교
요약:
벤젠을 포착하고 분리하는 일련의 새로운 안정한 다공성 물질이 개발되었습니다.

전체 이야기
맨체스터 대학(University of Manchester)의 과학자들이 주도하여 벤젠을 포착하고 분리하는 일련의 안정적이고 다공성인 새로운 물질이 개발되었습니다. 벤젠은 휘발성 유기 화합물(VOC)이며 사이클로헥산을 비롯한 많은 정밀 화학 물질 생산에 중요한 공급 원료입니다. 그러나 공기 중으로 빠져나가면 인간의 건강에 심각한 위협이 되므로 중요한 대기 오염 물질로 간주됩니다.

오늘 Chem 저널에 발표된 연구는 벤젠과 시클로헥산의 효율적인 분리뿐만 아니라 낮은 압력과 농도에서 벤젠의 높은 흡착을 보여줍니다. 이는 UiO-66 및 MFM-300이라는 두 가지 안정적인 금속-유기 프레임워크(MOF) 재료 제품군을 설계하고 성공적으로 준비함으로써 달성되었습니다. 이러한 높은 다공성 물질은 휘발성 화합물이 들어갈 수 있는 빈 채널을 포함하는 3차원 격자를 형성하는 버팀목 역할을 하는 기능화된 유기 분자에 의해 연결된 금속 노드로 만들어집니다.

벤젠과 같은 VOC는 일반적인 실내 공기 오염 물질로, 인위적 활동으로 인해 배출량이 증가하고 많은 환경 문제를 일으킵니다. 그들은 또한 매년 수백만 명의 조기 사망과 관련이 있습니다. 벤젠은 가장 독성이 강한 VOC 중 하나이며 세계보건기구에서 인체에 대한 1급 발암 물질로 분류합니다.

"이러한 물질에 대한 정말 흥미로운 점은 공기 중에서 벤젠을 포획하고 제거할 수 있을 뿐만 아니라 종종 벤젠에서 제조되는 중요한 산업 제품인 시클로헥산에서 벤젠을 분리할 수 있다는 것입니다."라고 수석 책임자인 Martin Schröder 교수는 말합니다. Chem에 게재된 논문의 저자.

"비등점의 작은 차이(섭씨 0.6도) 때문에 벤젠과 사이클로헥산의 분리는 현재 증류나 다른 방법을 통해 달성하기가 매우 어렵고 비용이 많이 듭니다."

활성탄 및 제올라이트와 같은 기존 흡착제는 종종 구조적 장애로 인해 벤젠 포집 효과가 제한될 수 있습니다. 이 새로운 연구는 또한 이러한 초안정성 물질에서 벤젠과 사이클로헥산의 흡착에 대한 포괄적인 연구를 보고하여 이들이 작용하는 이유와 방법에 대한 깊은 이해를 제공합니다. "MOF 재료의 결정질 특성은 고급 회절 및 분광 기술을 사용하여 원자 규모에서 호스트-게스트 화학의 직접적인 시각화를 가능하게 합니다."라고 이 논문의 또 다른 주저자인 Sihai Yang 교수는 말했습니다.

"구조-특성 관계에 대한 이러한 근본적인 이해는 벤젠 포집에서 개선된 성능을 보여주는 새로운 흡착제 재료의 설계에 매우 중요합니다."

출처 : https://www.sciencedaily.com/