Водородните изотопи се използват в енергетиката, фармацевтиката, химическата промишленост и много други области. Те обаче не се получават лесно: и трите вида – протий, деутерий и тритий – са почти неразличими един от друг по размер и форма, химични и термодинамични свойства. Поради това съвременните методи за извличане на изотопите на водорода изискват специални условия. Германски учени са открили начин за изолиране на водородните изотопи при стайна температура и без допълнителни разходи.
„От почти 15 години е известно, че порестите структури от металоорганичните рамки (MOFs) по принцип могат да се използват за пречистване и изолиране на изотопите на водорода“, казва професор Кнут Асмис от Лайпцигския университет. – Смяташе се обаче, че това е възможно само при много ниски температури, около -200 градуса по Целзий. Подобни условия са изключително скъпи в промишлен мащаб“,
Когато порестите метални йони взаимодействат с водорода при екстремни условия, се получава изотопно отделяне чрез селективна абсорбция. По време на този процес атомите, йоните и молекулите на даден газ или течност се прилепват към твърдата, често пореста повърхност. В изследването германските учени установяват, че ако молекулите на водата се използват като лиганди, с медни йони, металът започва да прикрепва и задържа много по-добре молекулите на водорода.
Освен това полученият медно-воден комплекс разпознава по-добре енергийната разлика в свързването между обикновения и тежкия водород, в сравнение с чистата мед. Съчетавайки експериментални и изчислителни методи, изследователите демонстрираха високата селективност на новия метод при абсорбцията на изотопите, пише IE.
Освен това, за разлика от медните йони, комплексът мед-вода не изисква големи количества енергия за изолиране на изотопите на водорода. Това означава, че промишленият процес, базиран на порести MOFs, обещава да направи изолирането на водородните изотопи по-малко ресурсоемка и по-рентабилна реакция, която не изисква изключително ниски температури.
„За първи път успяхме да покажем ефекта на отделните атоми на комплекса върху абсорбцията“, казва Томас Хайне, един от авторите на изследването. – ‘Сега можем да ги оптимизираме по правилния начин, за да произведем материали с висока селективност при стайна температура.“
Всичко важно от света на технологиите, директно в пощата ти.
С абонирането приемате нашите Условия и Политика за поверителност. Може да се отпишете с един клик по всяко време.
Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Google Новини, TikTok, Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iPhone, Huawei, Google Chrome, Microsoft Edge и Opera!
