• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Nowatorski materiał do wychwytywania dwutlenku węgla

    18.07.2012. 16:37
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Wychwytywanie dwutlenku węgla w połączeniu z alternatywnymi, odnawialnymi źródłami energii ma potencjał, aby zmienić oblicze rynku energetycznego i zapewnić wszystkim lepszą przyszłość. A to dlatego, że wychwytywanie dwutlenku węgla może złagodzić oddziaływanie tradycyjnych paliw kopalnych na środowisko. Koncepcja wychwytywania dwutlenku węgla nie jest nowa i zachodzi naturalnie na co dzień w środowisku. Zespół naukowców, pracujący pod kierunkiem Uniwersytetu w Nottingham (Wlk. Brytania) opracował nowatorski materiał porowaty, który ma unikalne właściwości retencji dwutlenku węgla (CO2). Materiał ten można wykorzystać w walce o minimalizowanie ilości CO2 przedostającej się do atmosfery. Badania zostały dofinansowane z projektu COORDSPACE (Chemia przestrzeni koordynacyjnej - ekstrakcja, magazynowanie, aktywacja i kataliza), który otrzymał grant Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERBN) o wartości 2,5 mln EUR z budżetu Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE.

    Główna cecha tego nowego materiału to zdolność absorpcji CO2, która - wedle relacji naukowców - może wywrzeć wpływ na rozwój nowych produktów do wychwytywania dwutlenku węgla, które mają służyć do redukowania emisji z przetwarzania paliw kopalnych. To odkrycie wpisuje się w podejmowane działania, zmierzające do opracowania nowych materiałów do magazynowania gazu.

    Kierownik zespołu badawczego, profesor Martin Schröder z Uniwersytetu w Nottingham, powiedział: "Unikalna dziurowa struktura tego nowego materiału może być bezpośrednio korelowana z jego właściwościami absorpcji gazu. Szczegółowe analizy poprzez wyznaczanie struktury i modelowanie komputerowe miały zasadnicze znaczenie dla ustalenia i usprawnienia struktury oraz funkcji tego materiału". Wyniki prac zespołu zostały opublikowane w czasopiśmie Nature Materials.

    Stworzony przez naukowców wzajemnie sprzężony szkielet metalowo-organiczny został nazwany NOTT-202a. Składa się z ligandów tetra-karboksylowych - struktury złożonej z szeregów molekuł lub jonów związanych z centralnym atomem metalu wypełnionym centrami metalicznymi indu. Struktura przypomina ul, gdyż jest ułożona we wzór plastra miodu, umożliwiając selektywną absorpcję CO2. Podczas gdy inne gazy, takie jak azot, metan i wodór, mogą przeniknąć przez strukturę, CO2 pozostaje uwięzione w nanoporach materiału, nawet w niskich temperaturach.

    Zespół wykorzystał nowoczesne pomiary dyfrakcji promieni rentgenowskich metodą proszkową, aby zyskać wgląd w unikalne właściwości tego materiału pod względem wychwytywania CO2, a także zaawansowane modelowanie komputerowe w celu zbadania materiału w brytyjskiej placówce badawczej Diamond Light Source.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Właściwości materiałowe – cecha każdego materiału zdefiniowanego jako kompozycja chemiczna w określonych warunkach fizycznych. Zależnie od warunków fizycznych, wartości właściwości materiałowych dla pojedynczego materiału mogą być różne. Nie są to więc właściwości materiału takie, jak np. skład chemiczny. Badania materiałowe – interdyscyplinarny obszar badań naukowo-technicznych, w którym jest prowadzona analiza wpływu chemicznej i fizycznej struktury materiałów na ich właściwości elektryczne, mechaniczne, optyczne, powierzchniowe, chemiczne, magnetyczne i termiczne (także rozmaite kombinacje tych właściwości) oraz są opracowywane sposoby wytwarzania materiałów o pożądanych właściwościach. Badania materiałowe – interdyscyplinarny obszar badań naukowo-technicznych, w którym jest prowadzona analiza wpływu chemicznej i fizycznej struktury materiałów na ich właściwości elektryczne, mechaniczne, optyczne, powierzchniowe, chemiczne, magnetyczne i termiczne (także rozmaite kombinacje tych właściwości) oraz są opracowywane sposoby wytwarzania materiałów o pożądanych właściwościach.

    Materiały funkcjonalne – materiały zmieniające kształt i właściwości fizyczne pod działaniem pól zewnętrznych: Materiał kompozytowy, kompozyt − materiał o strukturze niejednorodnej, złożony z dwóch lub więcej komponentów (faz) o różnych właściwościach. Właściwości kompozytów nigdy nie są sumą, czy średnią właściwości jego składników. Najczęściej jeden z komponentów stanowi lepiszcze, które gwarantuje jego spójność, twardość, elastyczność i odporność na ściskanie, a drugi, tzw. komponent konstrukcyjny zapewnia większość pozostałych własności mechanicznych kompozytu.

    Grafen – jest płaską strukturą złożoną z atomów węgla, połączonych w sześciokąty. Ze względu na wygląd przypomina plaster miodu. Ponieważ materiał ten ma jednoatomową grubość, uważa się go za strukturę dwuwymiarową. Opis teoretyczny grafenu powstał już w 1947 w pracy Wallace’a. Jednak w tym samym okresie opublikowano szereg innych prac, w których dowodzono, że grafen, jak i inne materiały dwuwymiarowe, nie może istnieć w przyrodzie. Włókno – podstawowa jednostka struktury wielu materiałów, która charakteryzuje się znaczną długością i niewielkim przekrojem. Zwykle przyjmuje się, że włóknem jest struktura, której długość jest minimum 100 razy większa od jej przekroju. Włókna występują zarówno w materiałach naturalnych jak i produkowanych przez człowieka. Niektóre materiały są wykonane prawie wyłącznie z włókien, podczas gdy w innych włókna stanowią tylko jeden z elementów wzmacniających ich strukturę.

    Materiał odniesienia – materiał lub substancja, których jedna lub więcej wartości ich właściwości są dostatecznie jednorodne i określone w stopniu umożliwiającym stosowanie do wzorcowania przyrządu pomiarowego, oceny metody pomiarowej lub przypisania wartości właściwościom innych materiałów. Nanomateriały – wszelkie materiały, w których występują regularne struktury na poziomie molekularnym, tj. nie przekraczającej 100 nanometrów. Granica ta może dotyczyć wielkości domen jako podstawowej jednostki mikrostruktury, czy grubości warstw wytworzonych lub nałożonych na podłożu. W praktyce granica poniżej której mówi się o nanomateriałach jest różna dla materiałów o różnych właściwościach użytkowych i na ogół wiąże się to z pojawieniem szczególnych właściwości po jej przekroczeniu. Zmniejszając rozmiar uporządkowanych struktur materiałów można uzyskać znacznie lepsze właściwości fizyko-chemiczne, mechaniczne, itp.

    Materiał rodny jest terminem używanym w odniesieniu do nuklidów które generalnie nie podlegają wymuszonemu rozszczepieniu (nie są rozszczepialne przez neutrony termiczne) ale z których materiał rozszczepialny jest generowany przez absorpcję neutronów i kolejne po niej przemiany jądrowe. Materiały rodne które występują naturalnie i mogą zostać przekształcone w materiał rozszczepialny przez promieniowanie neutronowe w reaktorze jądrowym obejmują:

    Lak – materiał mający właściwość mięknięcia w podwyższonej temperaturze aż do postaci półpłynnej oraz zastygania w temperaturze pokojowej. Po zastygnięciu trwale zachowuje kształt, który miał w trakcie obniżania temperatury i ma dobrą przyczepność do papieru i materiałów tekstylnych (płótna, także nici itp.), przy czym jest stosunkowo kruchy.

    Normatyw Materiałowy - dokument określający ilość i rodzaj materiału (elementu, części, zespołu itp.), przydzielanego dla konkretnych działów zakładu produkcyjnego. Gospodarka materiałowa (ang. Materials management) – całokształt zjawisk i procesów związanych z gospodarowaniem materiałami na wszystkich szczeblach zarządzania. Do gospodarki materiałowej zalicza się procesy pozyskania, zapotrzebowania i wykorzystania materiałów we wszystkich fazach procesu gospodarczego oraz ich przemieszczania (dostawy).

    Bigowanie (zapożyczony termin z języka niemieckiego jako zginanie) – proces introligatorski polegający na ułatwieniu zginania materiału w określonym i zamierzonym miejscu materiału. Proces bigowania składa się z dwóch etapów (pełny proces bigowania). Pierwszy z nich polega na zmianie geometrii lub samej struktury materiału w miejscu bigowania, natomiast drugi na zerwaniu części połączeń w strukturze materiału. Rozróżna się dwa rodzaje tego procesu. Przesiąkliwość to właściwość fizyczna materiału, określająca zdolność materiału do przepuszczania danej substancji (najczęściej jest to woda) pod wpływem wywieranego na niego ciśnienia.

    Powłoka - warstwa materiału wytworzona w sposób naturalny lub sztuczny albo nałożona sztucznie na powierzchnię przedmiotu wykonanego z innego materiału, w celu uzyskania określonych właściwości technicznych lub dekoracyjnych.

    Dodano: 18.07.2012. 16:37  


    Najnowsze