En ny typ av poröst material som kan lagra koldioxid och andra växthusgaser har utvecklats av ett team av forskare gemensamt ledda av Heriot-Watt University i Edinburgh, Skottland.
I ett samarbete med University of Liverpool, Imperial College London, University of Southampton och East China University of Science and Technology i Kina, använde teamet datormodellering för att exakt förutsäga hur molekyler skulle samlas i den nya typen av poröst material.
Forskningen, publicerad i tidskriften Nature Synthesis , beskriver hur forskarna skapade ihåliga, burliknande molekyler med hög lagringskapacitet för växthusgaser som koldioxid och svavelhexafluorid. Svavelhexafluorid är mer potent växthusgas än koldioxid och kan hålla i tusentals år i atmosfären.
Dessa burmolekyler sattes ihop med hjälp av andra burar för att skapa en ny typ av poröst material som forskarna säger är det första i sitt slag i sin porösa "bur med burar"-struktur.
Materialforskaren Dr. Marc Little, biträdande professor vid Heriot-Watt Universitys Institute of Chemical Sciences och expert på porösa material, ledde tillsammans forskningen.
Han sa:"Detta är en spännande upptäckt eftersom vi behöver nya porösa material för att hjälpa till att lösa samhällets största utmaningar, som att fånga och lagra växthusgaser."
Datormodelleringsspecialister vid Imperial College London och University of Southampton skapade simuleringar för att hjälpa teamet att förstå och förutsäga hur deras burmolekyler skulle samlas till denna nya typ av poröst material.
En del av teamet var professor Kim Jelfs från Imperials avdelning för kemi och Institutet för digital molekylär design och tillverkning (DigiFAB), och professor Andy Cooper från University of Liverpool och Materials Innovation Factory.
Dr. Little tillade, "Att kombinera beräkningsstudier som våra med ny AI-teknik kan skapa ett oöverträffat utbud av nytt material för att lösa de mest pressande samhällsutmaningarna, och den här studien är ett viktigt steg i denna riktning."
Dr. Little tillade att molekyler med komplexa strukturer också skulle kunna användas för att avlägsna giftiga föreningar som kallas flyktiga organiska föreningar från luften och kan spela en viktig roll inom medicinsk vetenskap.
"Vi ser den här studien som ett viktigt steg mot att låsa upp sådana applikationer i framtiden", sa han.
Mer information: Qiang Zhu et al, Beräkningsstyrd syntes av en hierarkisk [4[2+3]+6] porös organisk 'bur av bur', Nature Synthesis (2024). DOI:10.1038/s44160-024-00531-7
Journalinformation: Natursyntes
Tillhandahålls av Heriot-Watt University
