Die verblüffende Entdeckung der „latenten Poren“: neue Chemie für bessere Trennverfahren

BerlinWissenschaftler haben eine faszinierende Eigenschaft in bestimmten molekularen Strukturen entdeckt: Löcher, die nur unter bestimmten Bedingungen auftreten, sogenannte „latente Poren“. Diese Poren könnten die Trennverfahren in verschiedenen Industriezweigen revolutionieren. Die in Nature Communications veröffentlichte Studie zeigt, dass diese latenten Poren Moleküle selektiv einfangen können, was zu effizienteren chemischen Trennmethoden führen könnte.

In industriellen Umgebungen sind Trennverfahren entscheidend, um Substanzen zu reinigen, sei es bei der Gewinnung von Metallen aus Erzen, beim Recycling oder bei der Herstellung von Chemikalien für Medikamente. Neue Materialien mit winzigen Löchern auf molekularer Ebene haben diese Prozesse revolutioniert. Diese Materialien wie Metall-organische Gerüstverbindungen und Zeolithe ermöglichen es, spezifische Moleküle anhand unterschiedlicher Eigenschaften auszuwählen.

Latente Poren sind besonders, da sie nur unter bestimmten Bedingungen oder in Anwesenheit bestimmter Moleküle sichtbar werden. Hier sind wichtige Punkte darüber, wie latente Poren möglicherweise Auswirkungen haben könnten:

• Verbesserte Selektivität: Nur bestimmte Moleküle können diese Poren durchdringen, was Trennprozesse effizienter macht.
• Dynamische Anpassung: Diese Strukturen passen sich an spezifische Bedingungen an, was zu einer besseren Leistung führen kann.
• Vielseitige Anwendungen: Sie finden Verwendung in der Gasspeicherung, Wasserreinigung und Öltrennung.

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Die Untersuchung analysierte einen speziellen Kristall namens planar Tris(phenylisoxazolyl)benzol, der über verborgene Poren verfügt, um seine Fähigkeit zur Trennung zweier Decalin-Arten, bekannt als cis- und trans-Decalin, zu testen. Decalin wird in der Herstellung von Harzen und Polymeren verwendet. Durch Röntgenbeugungsanalyse konnten Wissenschaftler nachweisen, dass dieses Material die beiden Decalin-Isomere mit einer Präzision von 96% trennt. Dies macht es im Vergleich zu anderen Materialien mit weniger stabilen oder spezifischen Poren zuverlässiger und präziser.

Latente Poren können in Anwendungen nützlich sein, bei denen herkömmliche Materialien versagen. Mit der Entwicklung dieser neuen Materialien könnten Herstellungsmethoden nachhaltiger und kostengünstiger werden. Die supramolekulare Chemie ist ein vielversprechendes Forschungsgebiet, und Wissenschaftler beginnen, die Möglichkeiten zu erforschen, die diese flexiblen Poren bieten.

Latente Poren erzielen bedeutende Fortschritte in Branchen, die präzise chemische Trennungen erfordern. Sie verbessern nicht nur bestehende Methoden, sondern eröffnen auch neue Möglichkeiten in Bereichen wie Umweltwissenschaften und fortschrittlichen Materialien. Diese Forschung ermöglicht es uns, die latent poren effektiver zu nutzen und praktisch anzuwenden.