'라텐트 포어'의 신비로운 등장: 과학자들이 발견한 숨겨진 화학의 비밀

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에 의해 Juanita Lopez
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다공성 물질 내 분자 구조의 선택적 포집 표시

Seoul과학자들은 특정 분자 구조에서 흥미로운 특징을 발견했습니다. 바로 특정한 조건에서만 나타나는 "잠재성 구멍"입니다. 이 구멍은 여러 산업 분야에서 분리 공정을 혁신적으로 변화시킬 가능성을 가지고 있습니다. 네이처 커뮤니케이션즈에 게재된 연구에 따르면, 이러한 잠재성 구멍은 선택적으로 분자를 포획할 수 있어 더욱 효율적인 화학적 분리 방법을 개발할 수 있게 합니다.

산업 현장에서 분리 방법은 금속 추출, 재활용, 의약품 화학물질 준비 등의 작업을 위해 매우 중요합니다. 분자 수준에서 미세한 구멍을 가진 신소재들은 이러한 작업에 큰 변화를 가져왔습니다. 예를 들어, 금속-유기 골격체와 제올라이트 같은 재료는 특정 분자의 성질을 기반으로 선택적으로 분리할 수 있습니다.

잠재 포어는 독특한 현상으로, 특정 조건이나 다른 특정 분자가 존재할 때에만 나타납니다. 다음은 잠재 포어가 미칠 수 있는 영향에 관한 주요 사항들입니다:

  • 선택적 투과성 향상: 특정 분자만이 이 구조물의 구멍을 통과할 수 있어 분리 과정의 효율성을 높입니다.
  • 동적 반응: 이 구조물은 특정 조건에 맞춰 적응하면서 성능을 향상시킬 수 있습니다.
  • 다양한 적용 분야: 가스 저장, 수질 정화, 석유 분리 등 다양한 분야에 활용할 수 있습니다.
  • 이 연구에서는 숨겨진 세공을 가진 특수 결정체인 플라너 트리스(페닐이속사졸릴)벤젠을 조사하여, 레진과 중합체 제조에 사용되는 데칼린의 두 가지 형태인 시스-데칼린과 트랜스-데칼린을 얼마나 효과적으로 분리할 수 있는지를 살펴보았습니다. 과학자들은 X선 회절 분석을 통해 이 물질이 두 이성질체를 96% 정확도로 분리할 수 있음을 밝혀냈습니다. 이로 인해 이 물질은 다른 세공 물질들보다 더 안정적이고 정확하게 작동합니다.

    잠재적인 세공은 기존의 소재로는 효과적이지 않은 응용 분야에 혁신을 가져올 수 있습니다. 이러한 새로운 소재가 발전함에 따라 제조 공정은 더 지속 가능하고 저렴해질 가능성이 높습니다. 초분자 화학은 많은 가능성을 지닌 신흥 학문으로, 연구자들은 이 유연한 세공이 제공하는 가능성을 탐구하기 시작하고 있습니다.

    잠재 기공은 정밀한 화학 분리를 필요로 하는 산업에서 큰 발전을 이루고 있습니다. 이것은 현재의 방법을 개선할 뿐만 아니라 환경 과학과 첨단 소재 분야에서 새로운 가능성을 열어줍니다. 이 연구는 우리에게 잠재 기공을 더 효과적으로 활용하고 실용적으로 적용하는 방법을 제공합니다.

    연구는 여기에서 발표되었습니다:

    http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-52526-9

    및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다

    Yudai Ono, Takehiro Hirao, Naomi Kawata, Takeharu Haino. Latent porosity of planar tris(phenylisoxazolyl)benzene. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-52526-9
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