O intrigante desaparecimento dos "poros latentes": descoberta química transforma separações industriais

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Por Bia Chacu
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Estruturas moleculares dentro de materiais porosos mostrando captura seletiva.

São PauloCientistas descobriram uma característica interessante em certas estruturas moleculares: buracos que surgem apenas sob determinadas condições, chamados de "poros latentes". Esses poros podem revolucionar os processos de separação em diversas indústrias. O estudo, publicado na revista Nature Communications, demonstra que esses poros latentes podem capturar moléculas seletivamente, abrindo caminho para métodos de separação química mais eficientes.

Métodos de Separação na Indústria: Avanços em Materiais Moleculares

Em ambientes industriais, os métodos de separação são essenciais para a purificação de substâncias, como extração de metais de minérios, reciclagem ou preparação de compostos químicos para medicamentos. Materiais inovadores, com poros em nível molecular, transformaram esses processos. Tais materiais, como as estruturas metalorgânicas e zeólitas, conseguem selecionar moléculas específicas com base em diferentes características.

Poros latentes são especiais porque surgem apenas em condições específicas ou quando certas moléculas estão presentes. Aqui estão pontos importantes sobre como os poros latentes podem influenciar as coisas:

  • Alta Seletividade: Apenas moléculas específicas conseguem passar por esses poros, o que torna os processos de separação mais eficientes.
  • Resposta Dinâmica: Essas estruturas se ajustam a condições específicas, potencialmente resultando em melhor desempenho.
  • Aplicações Diversas: Podem ser usadas no armazenamento de gases, na purificação da água e na separação de petróleo.

Estudo explora cristal inovador para separação de isômeros de decalina

O estudo investigou um cristal especial chamado tris(phenylisoxazolyl)benzeno planar, que possui poros ocultos, para avaliar sua eficácia na separação de dois tipos de decalina: a cis-decalina e a trans-decalina. A decalina é utilizada na produção de resinas e polímeros. Os cientistas utilizaram análise por difração de raios X para demonstrar que este material consegue separar os dois isômeros de decalina com uma precisão de 96%. Isso o torna mais confiável e preciso em comparação com outros materiais porosos, que podem não ser estáveis ou específicos o suficiente.

Poros latentes podem ser a chave para aplicações em que materiais tradicionais falham. Com a evolução desses novos materiais, a produção pode se tornar mais sustentável e econômica. A química supramolecular é um campo emergente cheio de possibilidades, e os pesquisadores estão começando a explorar o potencial oferecido por esses poros flexíveis.

Poros latentes estão promovendo grandes avanços em indústrias que exigem separações químicas precisas. Eles não apenas aprimoram os métodos atuais, mas também criam novas possibilidades em áreas como ciências ambientais e materiais avançados. Esta pesquisa nos ajuda a utilizar melhor os poros latentes e aplicá-los de maneira prática.

O estudo é publicado aqui:

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

e sua citação oficial - incluindo autores e revista - é

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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