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Transformando el dióxido de azufre de dañino a útil

Los científicos han creado jaulas moleculares dentro de un polímero para atrapar la contaminación dañina de dióxido de azufre con el fin de transformarlo en compuestos útiles y reducir los desechos y las emisiones.

por la Universidad de Manchester

Un nuevo material único desarrollado por una colaboración internacional de científicos ha demostrado que puede ayudar a reducir las emisiones de dióxido de azufre (SO2) en el medio ambiente al atrapar selectivamente las moléculas en jaulas de ingeniería minuciosa. El gas tóxico capturado se puede liberar de forma segura para convertirlo en productos y procesos industriales útiles.

Alrededor del 87% de las emisiones de dióxido de azufre son el resultado de la actividad humana, típicamente producida por centrales eléctricas, otras instalaciones industriales, trenes, barcos y equipos pesados, y pueden ser perjudiciales para la salud humana y el medio ambiente. El equipo internacional desarrolló moléculas porosas, similares a jaulas, estables que contienen cobre conocidas como estructuras orgánicas moleculares (MOF) que están diseñadas para separar el gas de dióxido de azufre (SO2) de otros gases de manera más eficiente que los sistemas existentes.

El profesor Martin Schröder, vicepresidente y decano de la Facultad de Ciencias e Ingeniería de la Universidad de Manchester, y el Dr. Sihai Yang, profesor titular en el Departamento de Química de la Universidad de Manchester, lideraron un equipo de investigación internacional del Reino Unido y los Estados Unidos. en este trabajo

Los investigadores expusieron los MOF a gases de escape simulados y descubrieron que separaban eficientemente el SO2 de la mezcla de gases a temperaturas elevadas incluso en presencia de agua.

La investigación, dirigida por la Universidad de Manchester y publicada en la revista Nature Materials , mostró una gran mejora en la eficiencia en comparación con los sistemas de captura de SO2 actuales, que pueden producir una gran cantidad de desechos sólidos y líquidos y solo pueden eliminar hasta el 95 por ciento de los tóxicos. gas , anotaron los investigadores.

Realización de estudios estructurales, dinámicos y de modelado de última generación en instalaciones internacionales como ISIS y Diamond Light Source para realizar experimentos de dispersión de neutrones y rayos X, y Advanced Light Source en Berkeley, EE. UU. Para realizar trabajos de difracción de cristal único, han podido determinar medidas precisas de SO2 dentro de MOF a nivel molecular.

La autora principal del trabajo de investigación Gemma Smith dijo que el nuevo material muestra una adsorción de SO2 más alta que cualquier otro material poroso conocido hasta la fecha. Este trabajo no tiene precedentes, ya que el nuevo material es notablemente estable a la exposición al SO2, incluso en presencia de agua, y la adsorción es completamente reversible a temperatura ambiente.

«Se ha demostrado que nuestro material es extremadamente estable al SO2 corrosivo y puede separarlo efectivamente de las corrientes de gases residuales húmedos. Es importante destacar que el paso de regeneración es muy eficiente energéticamente en comparación con los reportados en otros estudios; el SO2 capturado se puede liberar en la habitación temperatura para la conversión a productos útiles, mientras que el marco metal-orgánico puede reutilizarse para muchos más ciclos de separación «.


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