Diagram över de olika material som kan erhållas med spraytorkning. Kredit:ICN2
Spraytorkning är en industriell teknik baserad på finfördelning av en lösning till aerosoldroppar som i sin tur förångas för att producera ett pulver (torkade partiklar). Denna teknik är välkänd inom kemikalier, mat, och läkemedelsindustrin, där det rutinmässigt används.
Vid sekelskiftet, forskare visade att spraytorkning kunde användas för att konstruera nya material genom att använda varje aerosoldroppe som en sluten mikroreaktor. Att bygga vidare på det arbetet och successiva studier, Supramolecular NanoChemistry and Materials Group vid ICN2, ledd av ICREA-professor Daniel Maspoch, har utökat omfattningen av kemi tillgänglig i aerosoldroppar, inklusive koordination och kovalent kemi. De har också visat att spraytorkning är en lämplig metod för att producera metallorganiska ramverk (MOF) och kovalenta organiska ramverk (COFs), såväl som kompositer därav. Dessa resultat diskuteras i Redovisningar för kemisk forskning , i en artikel också undertecknad av Javier Troyano, Ceren Çamur, Luis Garzón-Tovar, Arnau Carné-Sánchez och Inhar Imaz, alla från ICN2-gruppen.
MOF och COF är mycket attraktiva porösa material på grund av deras breda användningsområde, såsom gaslagring, CO 2 infångning eller läkemedelstillförsel. Kompositer gjorda av MOFs eller COFs och andra material kan skryta med styrkorna och mildra svagheterna hos varje komponent. Dock, för att underlätta antagandet av dessa material, lämpliga tillverkningsmetoder måste finnas. Till skillnad från konventionella metoder, spraytorkning möjliggör snabb, kontinuerlig och skalbar produktion av torra mikrosfäriska pulver i ett enda steg. Faktiskt, som en del av projektet ProDIA, och i samarbete med prof. David Farrusseng, Axel'One, och företaget MOFapps, gruppen demonstrerade nyligen storskalig spraytorkningsproduktion av de så kallade MOF:erna HKUST-1 och ZIF-8.
Författarna räknar med att spraytorkning snart kommer att vara användbar för att syntetisera andra typer av kristallina porösa material. Ändå, de föreslår också att MOF, COFs, och deras relaterade kompositer kommer att kräva ytterligare studier. De är optimistiska om att spraytorkningsprocesser fortfarande kan göras grönare, säkrare, billigare och mer mottaglig för pilotskala.
