Под руководством ученых из Манчестерского университета была разработана серия новых стабильных пористых материалов, которые улавливают и отделяют бензол. Бензол представляет собой летучее органическое соединение (ЛОС) и является важным сырьем для производства многих тонких химикатов, включая циклогексан. Но он также представляет серьезную угрозу для здоровья человека, когда попадает в воздух и поэтому считается важным загрязнителем воздуха.

Эти высокопористые материалы состоят из металлических узлов, соединенных функционализированными органическими молекулами, которые действуют как распорки для формирования трехмерных решеток, включающих пустые каналы, в которые могут проникать летучие соединения , такие как бензол. Бензол является обычным загрязнителем воздуха внутри помещений, что свидетельствует об увеличении выбросов в результате антропогенной деятельности и вызывает множество экологических проблем. Они также связаны с миллионами преждевременных смертей каждый год.

Бензол является одним из наиболее токсичных летучих органических соединений и классифицируется Всемирной организацией здравоохранения как канцероген группы 1 для человека. «Самое интересное в этих материалах то, что они позволяют нам не только улавливать и удалять бензол из воздуха, но и отделять бензол от циклогексана, который является важным промышленным продуктом, часто получаемым из бензола», — говорит профессор Мартин Шредер, ведущий автор статьи, опубликованной в Chem . «Из-за небольшой разницы в их температурах кипения (всего 0,6 ℃) разделение бензола и циклогексана в настоящее время чрезвычайно сложно и дорого осуществить с помощью дистилляции или других методов». Обычные адсорбенты, такие как активированный уголь и цеолиты, часто страдают от структурного беспорядка, который может ограничивать их эффективность в улавливании бензола.

Это новое исследование также сообщает о всестороннем изучении адсорбции бензола и циклогексана в этих сверхстабильных материалах, чтобы дать глубокое понимание того, почему и как они работают. «Кристаллическая природа материалов MOF позволяет напрямую визуализировать химию «хозяин-гость» в атомном масштабе с использованием передовых методов дифракции и спектроскопии», — говорит профессор Сихай Ян, еще один ведущий автор статьи. «Такое фундаментальное понимание взаимосвязи структуры и свойств имеет решающее значение для разработки новых сорбирующих материалов, демонстрирующих улучшенные характеристики улавливания бензола».