Drie pyrazoolmoleculen vormen een porie (links) en uiteindelijk een groot nanoporeus netwerk (rechts) (afb: Nature)

Onderzoekers van de universiteit van Houston hebben een molecuul ontdekt – een pyrazoolverbinding – dat zich spontaan met zijn ‘collega’s’ verbindt tot een netwerk met microscopische poriën  die grote hoeveelheden stoffen kan absorberen zoals koolwaterstoffen, cfk’s (freonen) en fluorkoolwaterstoffen. De laatste twee hebben een nefaste uitwerking op de ozonlaag en worden ook verdacht broeikasgassen te zijn.

“Broeikasgassen, vooral kooldioxide, krijgen veel aandacht”, zegt onderzoeker Ognjen Miljanić, “terwijl er andere verbindingen zijn die een honderden of duizenden malen groter broeikasgaseffect hebben per gewichtseenheid dan kooldioxide.” Dat zijn dan stoffen als cfk’s (freonen), die als koelmiddel in koelkasten gebruikt worden, en fluorkoolwaterstoffen. Beide groepen verbindingen zijn zeer stabiel en zullen, eenmaal in de atmosfeer, ook lang het broeikasgaseffect versterken. Kooldioxide levert wel de allergrootste bijdrage aan het broeikasgaseffect door de gigantische hoeveelheden die daarvan elke dag weer de atmosfeer in worden geslingerd.
Miljanić: “Wij hebben een structuur ontworpen die deze gassen kan afvangen tot zo’n 75% van zijn gewicht.” De, gefluorideerde, moleculen vormen een netwerk met poriën van zo’n 16 nanometer (1 nm = eenmiljardste m). “Die poriën zijn ‘gevoerd’ met fluoratomen, waardoor ze een grote aantrekkingskracht hebben op andere fluorverbindingen.” Al eerder zijn er poreuze materialen ontwikkeld voor absorptiedoeleinden, maar die waren door de aanwezigheid van metalen erg zwaar en bovendien gevoelig voor water, moeilijk te verwerken of op te werken. “De voordelen van dit materiaal is dat het stabiel is in water en bestaat uit moleculen die samengebonden worden door zwakke wisselwerkingen”, zegt de onderzoeker. “Daardoor is het materiaal licht omdat het geen metaal nodig heeft.” De zwakke wisselwerking, het gaat om waterstofbruggen, kan simpel worden verbroken om het materiaal op te werken. De pyrazool-verbinding is stabiel tot ten minste 250 °C.

Bron: Science Daily