Sous la way de scientifiques de l’Université de Manchester, une série de nouveaux matériaux stables et poreux qui capturent et séparent le benzène ont été développés. Le benzène est un composé organique volatil (COV) et est une matière première importante pour la manufacturing de nombreux produits chimiques fins, y compris le cyclohexane. Mais, il constitue également une grave menace pour la santé humaine lorsqu’il s’échappe dans l’air et est donc considéré comme un polluant atmosphérique vital.
La recherche publiée aujourd’hui dans la revue Chem démontre la forte adsorption du benzène à de faibles pressions et concentrations, ainsi que la séparation efficace du benzène et du cyclohexane. Ceci a été réalisé par la conception et la préparation réussie de deux familles de matériaux stables à construction organométallique (MOF), nommés UiO-66 et MFM-300. Ces matériaux hautement poreux sont constitués de nœuds métalliques pontés par des molécules organiques fonctionnalisées qui agissent comme des entretoises pour previous des réseaux tridimensionnels incorporant des canaux vides dans lesquels les composés volatils peuvent entrer.
Les COV tels que le benzène sont des polluants de l’air intérieur courants, montrant des émissions croissantes provenant d’activités anthropiques et causant de nombreux problèmes environnementaux. Ils sont également liés à des millions de décès prématurés chaque année. Le benzène est l’un des COV les as well as toxiques et est classé par l’Organisation mondiale de la santé comme cancérogène du groupe 1 pour l’homme.
“Ce qui est vraiment excitant avec ces matériaux, c’est qu’ils nous permettent non seulement de capturer et d’éliminer le benzène de l’air, mais aussi de séparer le benzène du cyclohexane, qui est un produit industriel vital souvent préparé à partir de benzène”, explique le professeur Martin Schröder, responsable auteur de l’article publié dans Chem.
“En raison de la faible différence de leurs details d’ébullition (seulement, 6 degrés Celsius), la séparation du benzène et du cyclohexane est actuellement extrêmement difficile et coûteuse à réaliser par distillation ou par d’autres méthodes.”
Les adsorbants conventionnels, tels que les charbons actifs et les zéolithes, souffrent souvent d’un désordre structurel qui peut limiter leur efficacité à capturer le benzène. Cette nouvelle recherche rapporte également une étude approfondie de l’adsorption du benzène et du cyclohexane dans ces matériaux ultra-stables pour permettre une compréhension approfondie de pourquoi et remark ils fonctionnent. “La mother nature cristalline des matériaux MOF permet la visualisation directe de la chimie hôte-invité à l’échelle atomique à l’aide de methods avancées de diffraction et de spectroscopie”, explique le professeur Sihai Yang, un autre auteur principal de l’article.
“Une telle compréhension fondamentale de la relation construction-propriété est cruciale pour la conception de nouveaux matériaux absorbants présentant des performances améliorées dans la seize du benzène.”