Onderzoekers van het Australische nationale wetenschapsbureau, CSIRO, maken deel uit van een internationale samenwerking die een grote doorbraak heeft bereikt die de manier waarop gassen, vloeistoffen en chemicaliën worden door de industrie opgevangen en gefilterd.

Het werk van de groep is zojuist gepubliceerd in Natuurcommunicatie . Ze ontdekten dat het mogelijk is om een ​​geavanceerd materiaal genaamd Metal-Organic Frameworks (MOF's) te smelten tot een dunne coating die "poreus glas" wordt genoemd, terwijl veel van de verbazingwekkende filtereigenschappen van MOF behouden blijven.

Dit opent mogelijk een nieuwe manier om MOF's op industriële schaal te benutten.

Paper co-auteur Dr. Cara Doherty zei:"Dit onderzoek zou kunnen helpen MOF's naar de reguliere industrie te verplaatsen door een nieuwe golf van industriële innovatie en technologische doorbraken op gang te brengen. Hoewel er meer dan 20 zijn, 000 verschillende soorten MOF's, slechts zeven zijn in de handel verkrijgbaar. Daar willen we verandering in brengen."

Meestal gevonden in poeder- of pelletvorm, MOF's bevatten miljoenen microscopisch kleine sponsachtige poriën. Zoveel zelfs dat ze het grootste oppervlak hebben van alle bekende stoffen. Een enkele theelepel MOF-kracht kan hetzelfde oppervlak hebben als een voetbalveld. Deze microscopisch kleine poriën kunnen worden gebruikt voor het opslaan, verschillend, beschermen en voelen moleculen.

De onderzoekers ontdekten dat MOF's, zelfs wanneer ze worden gesmolten tot poreus glas, 70 procent van de poriën en 60 procent van het interne oppervlak als poeder kunnen behouden.

"Door een dunne, nanoporeuze MOF's coating in plaats van volumineuze pellets of poeder kunnen we nu MOF's mogelijk gebruiken op een voorheen onvoorstelbare schaal", zei Dr. Doherty.

Een MOFs-coating kan, bijvoorbeeld, uiteindelijk eerder onderzoek naar het gebruik van MOF's om drinkwater te filteren of lithium te extraheren tot een industriële realiteit.

De huidige productiemethoden voor poreus glas zijn complex, moeilijk en resulteren in grote poriegroottes. Dit nieuwe onderzoek zou ook kunnen leiden tot een eenvoudigere manier om beter poreus glas te produceren; een materiaal gevonden in elektroden, chromatografie, medische apparatuur, droogmiddelen, coatings en membranen.

CSIRO co-auteurs Dr. Cara Doherty, Dr. Aaron Thornton en Dr. Anita Hill, uitvoerend directeur van de Future Industries-groep van CSIRO, behoorden tot 20 onderzoekers van over de hele wereld die hebben bijgedragen aan de paper.

Dr. Hill zei:"Het is geweldig om echte internationale samenwerking als deze aan het werk te zien, vooral om samen te werken met collega's zoals Dr. Thomas Bennett van de Universiteit van Cambridge. Naast zijn werk met Cambridge, Thomas heeft ook een gastwetenschapper bij CSIRO."

de betrokkenheid van Dr. Bennett, en de samenwerking tussen Australische en Massey University-wetenschappers aan het project, werd mogelijk gemaakt door een MBIE Catalyst-beurs van de Nieuw-Zeelandse overheid.

Elf universiteiten en onderzoeksorganisaties uit het Verenigd Koninkrijk, Denemarken, Slovenië, China, Kalkoen, en Nieuw-Zeeland waren betrokken bij het onderzoek.

CSIRO wordt wereldwijd erkend voor hun werk aan MOF's, met meer dan 100 papieren, 20 patenten, talrijke spraakmakende onderscheidingen en een uitgebreide geschiedenis van industriële partnerschappen.