วัสดุใหม่สามารถดักจับเบนซินซึ่งเป็นมลพิษที่เป็นอันตรายจากอากาศในปริมาณเล็กน้อยในขณะที่ใช้พลังงานน้อยกว่าวัสดุก่อนหน้า วัสดุชนิดใหม่ที่สามารถขจัดสารอันตรายออกจากอากาศได้ถูกสร้างขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัย Limerick ในไอร์แลนด์

นักวิจัยกล่าวว่าสารนี้ใช้พลังงานน้อยกว่าวัสดุในปัจจุบันมากและสามารถดักจับระดับของสารก่อมลพิษเบนซีนที่เป็นอันตรายจากอากาศได้ นักวิจัยเชื่อว่าวัสดุที่มีรูพรุนคล้ายฟองน้ำอาจปฏิวัติการค้นหาอากาศบริสุทธิ์และมีส่วนสำคัญในการต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

ศาสตราจารย์ Michael Zaworotko ประธาน Bernal แห่ง Crystal Engineering and Science Foundation of Ireland ศาสตราจารย์ด้านการวิจัยที่สถาบัน Bernal Institute แห่งมหาวิทยาลัย Limerick และเพื่อนร่วมงานได้พัฒนาวัสดุชนิดใหม่นี้ ผลการวิจัยได้รับการรายงานในวารสาร Nature Materials อันทรงเกียรติเมื่อวันที่ 28 เมษายน พ.ศ. 2565

สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) รวมทั้งเบนซีนเป็นกลุ่มของสารพิษที่ก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมและสุขภาพที่รุนแรง การพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อขจัดน้ำมันเบนซินออกจากอากาศในระดับความเข้มข้นต่ำและการดำเนินการโดยใช้พลังงานต่ำเป็นความท้าทายที่ยังไม่สามารถแก้ไขได้จนถึงปัจจุบัน

ศาสตราจารย์ Zaworotko อธิบายว่า “กลุ่มวัสดุที่มีรูพรุน เช่น ฟองน้ำ ได้รับการพัฒนาเพื่อดักจับไอน้ำมันเบนซินจากอากาศเสีย และสร้างกระแสอากาศบริสุทธิ์ได้เป็นเวลานาน”

“วัสดุเหล่านี้สามารถสร้างขึ้นใหม่ได้อย่างง่ายดายภายใต้ความร้อนอ่อน ทำให้เป็นวัสดุสำหรับการฟอกอากาศและการบำบัดสิ่งแวดล้อม

“วัสดุของเราสามารถทำได้ดีกว่ามากทั้งในด้านความไวและเวลาในการทำงานมากกว่าวัสดุแบบดั้งเดิม”

ศาสตราจารย์ Zaworotko และ Dr. Xiang-Jing Kong จาก Department of Chemical Sciences ที่ UL ร่วมกับเพื่อนร่วมงานจากมหาวิทยาลัยชั้นนำในประเทศจีน ได้พัฒนาวัสดุที่มีรูพรุนชนิดใหม่ซึ่งมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับเบนซินมากจนสามารถดักจับสารเคมีที่เป็นพิษได้ แม้ว่าจะมีอยู่ที่ แค่ 1 ส่วนใน 100,000.

วัสดุที่สร้างขึ้นที่สถาบัน Bernal ของมหาวิทยาลัย Limerick มีชื่อว่า BUT-55 เครดิต: UL / Bernal วัสดุนี้คล้ายกับชีสสวิสเพราะมันเต็มไปด้วยรูและเป็นรูเหล่านี้ที่ดึงดูดโมเลกุลของเบนซีนตามที่นักวิจัยกล่าว ในแง่ของพลังงาน เนื่องจากกระบวนการดักจับอยู่บนพื้นฐานของการจับยึดทางกายภาพมากกว่าพันธะเคมี รอยเท้าพลังงานของการดักจับและการปล่อยจึงต่ำกว่าวัสดุรุ่นก่อนมาก

“การแยกส่วนผสมของก๊าซทำได้ยาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับส่วนประกอบรองที่ประกอบด้วยอากาศ ซึ่งรวมถึงคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ คุณสมบัติของวัสดุใหม่ของเราแสดงให้เห็นว่าการแตกหักไม่ใช่เรื่องยากสำหรับเบนซินอีกต่อไป” ศาสตราจารย์ซาโวรอทโกอธิบาย

งานก่อนหน้านี้จากห้องทดลองของศาสตราจารย์ Zaworotko ส่งผลให้เกิดวัสดุชั้นนำสำหรับการดักจับคาร์บอนและการเก็บเกี่ยวน้ำ วัสดุเก็บน้ำมีคุณสมบัติที่ดีในการดักจับและปล่อยน้ำออกจากบรรยากาศซึ่งถูกใช้ในระบบลดความชื้นอยู่แล้ว

Dr. Xiang-Jing Kong อธิบายว่า “จากการออกแบบที่ชาญฉลาด วัสดุของเราทำงานได้ดีในการรับมือกับความท้าทายทั้งทางเทคนิคและความเกี่ยวข้องทางสังคม เช่น การกำจัดสารเบนซีนออกจากอากาศ สิ่งนี้ยากสำหรับวัสดุทั่วไป ดังนั้นจึงเน้นย้ำถึงเสน่ห์ของวัสดุที่มีรูพรุน”

โดยรวม ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่ารุ่นใหม่ของวัสดุที่มีรูพรุนตามสั่งของประเภทที่คิดค้นขึ้นที่ UL สามารถเปิดใช้งานวิธีการทั่วไปในการดักจับสารเคมีที่เป็นพิษจากอากาศ”ไอโซเมอร์อะโรมาติกแยกออกได้ยากในของผสมด้วยวิธีการแบบเดิม ซึ่งมักใช้พลังงานมาก” ดร.เซียงจิงคงอธิบาย “งานวิจัยชิ้นนี้เปิดโอกาสในการออกแบบวัสดุที่มีรูพรุนเพื่อการแยกสารเคมีเหล่านี้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยพลังงานที่ป้อนเข้าต่ำตลอดจนการกำจัดสารก่อมลพิษอื่น ๆ ออกจากอากาศ”การศึกษาได้รับทุนจาก European Research Council และ Science Foundation Ireland

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ https://www.lacasitadelprincipe.com/