Separan de forma rápida y barata gas y liquido usando estructuras mesoscópicas a medida

Usando un nuevo proceso descrito como fosilización inversa, científicos de la Universidad de Kyoto han tenido éxito en la creación de sustancias porosas diseñadas a medida con bajo coste y alta eficiencia en la separación de líquidos y gases.

El proceso tiene lugar en el reino mesoscópico, entre lo nano y lo macroscópico, comenzando con la creación de una plantilla con forma mineral, en este caso aluminio u óxido de aluminio. Este es después transformado en un equivalente en forma de celosía consistente enteramente en cristales de polímero de coordinación porosa (PCP), los cuales se ensamblan de forma híbrida a elementos orgánicos y minerales.

Tras crear la celosía de aluminio, se transforma, molécula a molécula, de una estructura de metal en una estructura mayor no metálica. De ahí el término fosilización inversa, ya que se toma algo inorgánico y se hace orgánico, mientras se preservan su perfil y forma.

Tras el éxito en la creación de arquitecturas de prueba bidimensionales y tridimensionales usando esta técnica, los investigadores procedieron a replicar un aerogel de aluminio con macroestructura de esponja y gran apertura, con el fin de probar su utilidad en la separación de agua y etanol.

La separación de agua y etanol no ha sido comúnmente posible usando los materiales porosos existentes actualmente. Sin embargo, las estructuras creadas basadas en PCP combinan las propiedades de adsorción intrínsecas del nivel nanoscópico del propio PCP con las propiedades mesoscópicas y macroscópicas de la plantilla de aerogel, incrementando de forma notable la eficiencia y capacidad de separación.

Hasta la fecha, el PCP ha mostrado que por si mismo posee propiedades altamente útiles, incluyendo el almacenaje, catálisis y detección, pero la gran utilidad del tamaño de sus poros nanoscópicos limita su aplicación a procesos industriales de alto rendimiento.

Via Kyoto University