پژوهشگران چینی و اسپانیایی به پیشرفتی نادر در جستجوی راه‌حل‌هایی برای رفع آلودگی صنعتی دست یافته‌اند که کشف یک شکل بهبودیافته و مقرون‌به‌صرفه از سیلیکات‌های ریز متخلخل به نام زئولیت است. این ترکیب شیمیایی جدید که ZEO-۳ نامیده می‌شود، هم بسیار متخلخل و هم بسیار پایدار است که آن را برای استفاده با سیستم‌های تمیزکننده آلاینده‌ها مانند مبدل‌های کاتالیزوری ایده‌آل می‌کند.

دانشمندان معتقدند، این کشف می‌تواند منجر به پیشرفت قابل توجهی در کاهش سطح انتشار جهانی آلاینده‌ها شود. زئولیت‌ها، سیلیکات‌های ریز متخلخلی هستند که دارای کاتالیزور، تبادل کاتیونی و جاذب هستند. ZEO-۳ یک شکل کاملاً جدید و شامل یک سیستم چند بعدی و به هم پیوسته از منافذ بسیار بزرگ است.

به گفته پژوهشگران، ZEO-۳ از یک ماده ارزان قیمت ساخته شده است که به حذف ترکیبات آلی فرار VOC کمک می‌کند. این ویژگی، آن را در مقایسه با سایر ماده‌های فلزی-آلی و سایر زئولیت‌ها به ابزاری عالی تبدیل می‌کند.

یک پیشرفت تاریخی

جیان لی از اعضای ارشد این گروه پژوهشی می‌گوید: هدف پژوهشگران در ۸۰ سال اخیر، ساختن یک زئولیت سیلیکات سه بعدی پایدار و تخلخل‌های بسیار بزرگ بوده است.

اکنون دانشمندان دانشگاه جیلین  با کمک پژوهشگران اسپانیایی، سرانجام به یک شاهکار قابل توجه دست یافته‌اند که طراحی و ترکیب یک زئولیت سیلیکات متخلخل فوق العاده بزرگ به نام ZEO-۳ است.

این ماده جدید دارای پایداری سه‌بعدی است و ظرفیت بیشتری را برای ذخیره یا واکنش با مولکول‌های بزرگ نسبت به زئولیت‌های موجود فراهم می‌کند. پژوهشگران به جای ساخت مستقیم یک ساختار مشبک، یک سیلیکات زنجیره‌ای را با استراتژی سه بعدی تطبیق دادند.

راسل موریس، استاد دانشگاه سنت اندروز می‌گوید: این مکانیسم تا حدودی شبیه «شیمی کلیک» است که روشی است که برای به هم چسباندن مولکول‌ها به کار می‌رود. این روش سال گذشته نیز برنده جایزه نوبل شیمی شد. زنجیره‌های سیلیکات، ظرفیت پیش‌بینی نشده‌ای را برای کاربرد‌های متمایز ارائه می‌دهند.

کمک به کاهش آلودگی

ترکیب ZEO-۳، یک ماده حیرت انگیز و انقلابی با منافذ فوق‌العاده بزرگ و قادر به تحمل دمای فوق‌العاده بالا است. یک گرم از این ماده با وجود داشتن چگالی شبیه به آب، ۱۰۰۰ متر مربع محصول می‌دهد.

این ماده تازه کشف‌شده از سیلیس خالص تشکیل شده است که دارای یک طراحی ساختاری با ثبات فوق‌العاده بالا با منافذ بزرگتر از ۱۰ آنگستروم است که به آن امکان می‌دهد قابلیت جذب مولکول‌های آلی قوی را ارائه دهد و به کاهش آلودگی هوا از دودکش‌های صنعتی و اگزوز خودرو‌ها کمک کند.

به گفته کارشناسان، این ماده جدید به دلیل عملکرد چشمگیر تصفیه کنندگی خود، برای صنایع مختلف از جمله پتروشیمی نویدبخش است.

منبع: ای ای