Porowata ciecz jonowa, badana m.in. na UAM, wygrała w plebiscycie na cząsteczkę roku 2020. W konkursie ogłoszonym przez czasopismo "Chemical & Engineering News" można było głosować na opisane w tym roku molekuły nie mające związku z COVID-19.

Porowatą ciecz jonową opracował międzynarodowy zespół naukowców pod kierunkiem prof. Jonathana Nitschkego z Cambridge, w zespole tym obecni byli prof. Artur Stefankiewicz i Anna Walczak z Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu.

Ta nowa substancja otrzymała w plebiscycie 28 proc. głosów i pokonała m.in. największy zsyntetyzowany dotąd pierścień aromatyczny, dwuwymiarową supramolekułę zawierającą metale czy asymetryczny molekularny węzeł.

Substancja, nad którą pracowali Polacy może - w założeniu - służyć jako ciekły filtr - materiał, który będzie w stanie wyłapywać z mieszanin ściśle określone substancje. Badacze mają nadzieję, że dzięki temu efektywne oczyszczanie mieszanin może stać się dużo prostsze.

Z porowatymi materiałami mamy do czynienia na co dzień - są nimi choćby gąbka, pumeks czy węglowy filtr do oczyszczania wody czy powietrza. To materiały, które zawierają pory - niewielkie przestrzenie, wewnątrz których wiązane mogą być inne substancje - choćby zanieczyszczenia. Porowate materiały - zwykle w postaci ciał stałych - stosowane są w przemyśle, np. kiedy trzeba rozdzielić mieszaninę składającą się z różnych związków chemicznych lub oczyścić gazy. Porowata substancja doceniona tytułem "cząsteczki roku" ma jednak pewną bardzo ciekawą własność - jest cieczą.

Pory tej cieczy jonowej są nanometrowej wielkości, mają kształt czworościanu i wykazują się dużą selektywnością w wiązaniu nie tylko strukturalnie różnych substancji w stanie ciekłym (np. izomerów alkoholi), ale również gazowym (np. fluorochlorowęglowodorów, czyli freonów).

Prof. Artur Stefankiewicz, wyjaśnia, że umiejętność separacji freonów jest o tyle istotna, że związki z tej grupy są odpowiedzialne w dużej mierze za zjawisko dziury ozonowej.

Dzięki temu, że otrzymany ciekły materiał ma puste i regularne rozmieszczone nanopory o ściśle określonej wielkości, możemy niezwykle selektywnie umieścić w nich związek chemiczny np. cząsteczkę gazu, której kształt i rozmiar najlepiej pasuje do przestrzeni w tych porach - mówił chemik.

Te niewidzialne gołym okiem wnęki wychwytują nawet bardzo podobne pod względem strukturalnym związki. Dzięki nim można więc rozdzielać cząsteczki o podobnym lub nawet tym składzie chemicznym, ale np. różnym kształcie.

Prof. Stefankiewicz mówi, że można będzie tak zaprojektować wielkość i kształt ciekłych porów, by pasowała do nich np. wybrana cząsteczka katalizatora. Katalizatory używane w przemyśle do przeprowadzania procesów chemicznych są z reguły drogie. Dąży się, aby używać ich w jak najmniejszej ilości i w miarę możliwości wielokrotnie. Porowate ciecze mogłyby potencjalnie znaleźć zastosowanie w wyłapywaniu z mieszaniny poreakcyjnej np. cząsteczek katalizatora - tłumaczy chemik.

Być może w niektórych przypadkach wygodniej i bezpieczniej będzie przepuścić filtrowany materiał przez zbiornik wypełniony porowatą cieczą niż przez klasyczne filtry w stanie stałym. Porowatą ciecz - jak liczą naukowcy - będzie też zdecydowanie łatwiej ponownie wykorzystać. Aby bowiem z takiej porowatej cieczy "uwolnić" związane cząsteczki, wystarczy ją po prostu odparować.

Źródło: Naukawpolsce.pap.pl

W związku z wejściem w dniu 25 maja 2018 roku nowych przepisów w zakresie ochrony danych osobowych (RODO), chcemy poinformować Cię o kilku ważnych kwestiach dotyczących bezpieczeństwa przetwarzania Twoich danych osobowych. Prosimy abyś zapoznał się z informacją na temat Administratora danych osobowych, celu i zakresu przetwarzania danych oraz poznał swoje uprawnienia. W tym celu przygotowaliśmy dla Ciebie szczegółową informację dotyczącą przetwarzania danych osobowych.
Wszelkie informacje znajdziesz tutaj.
Zachęcamy również do zapoznania się z naszą nową Polityką Prywatności.
W przypadku pytań zapraszamy do kontaktu z naszym Inspektorem Ochrony Danych Osobowych pod adresem iodo@elamed.pl

Zamknij