کشف زئولیت هایی با ساختار نانولوله ای - تنها پیامک

به گزارش گروه دانشگاه خبرنگاران، محققان زئولیت های بلوری به شکل نانولوله ای کشف کردند. بررسی آرایش دقیق اتم ها در نانولوله زئولیت یک کار چالش برانگیز بود که برای آن محققان جورجیا تک با کارشناسان بلورشناسی زئولیت در دانشگاه استکهلم و دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا همکاری کردند.

زئولیت ها که مواد متخلخل بلوری هستند، به طور گسترده در تولید مواد شیمیایی، سوخت، مواد و سایر محصولات استفاده می شود. تا به امروز زئولیت ها به صورت مواد سه بعدی یا دو بعدی ساخته شده اند. این موضوع با کشف اخیر زئولیت های بلوری به شکل نانولوله ای (1 بعدی) از طریق محققان موسسه فناوری جورجیا، دانشگاه استکهلم و دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا تغییر کرده است. این یافته های محققان در مجله Science منتشر شده است.

سانکار نایر، محقق اصلی و استاد دانشکده مهندسی شیمی و بیومولکولی در جورجیا تک، گفت: کشفی مانند این یکی از هیجان انگیزترین بخش های تحقیقات ما است. ما به طور فزاینده ای به انجام تحقیقاتی عادت کرده ایم که کاربرد از پیش مشخص شده ای در پایان آن داشته باشند، بنابراین این یافته یادآوری است که اکتشافات بنیادین در علم مواد نیز هیجان انگیز و مهم هستند.

زئولیت ها دارای منافذ تقریباً به اندازه بسیاری از انواع مولکول ها هستند و دانشمندان و مهندسان از اندازه ها، شکل ها و اتصالات مختلف منافذ آن استفاده کرده اند تا بین مولکول ها با اندازه های مختلف تمایز قائل شوند و امکان تولید مواد شیمیایی مناسب برای تولید پلاستیک یا برای جداسازی مولکول های نامطلوب از مولکول های مورد نظر، استفاده کنند.

این تیم در حال طراحی سنتز هایی برای مونتاژ مواد زئولیت دو بعدی بودند. در یک اتفاق غیرمنتظره، برخی از نتایج نشان داد که نوع نوی از فرآیند مونتاژ در حال وقوع است. در واقع، یکی از این موارد منجر به یک ماده زئولیت 1 بعدی نو شد که ساختاری لوله مانند با دیواره های متخلخل حفره دار داشت. این ماده 1 بعدی که نانولوله زئولیتی نامیده می شود، برخلاف هر زئولیتی بود که قبلاً در طبیعت سنتز یا کشف شده بود.

نایر گفت: نانولوله های زئولیت را می توان برای ساخت انواع کاملاً نوی از اجزای نانومقیاس استفاده کرد که می توانند انتقال جرم یا گرما یا بار را کنترل کنند.

آن ها دریافتند که دیواره های نانولوله دارای آرایش منحصربه فردی از اتم ها هستند که در زئولیت های سه بعدی یا دو بعدی شناخته شده نیستند. تام ویلهامار، محقق و محقق دانشگاه استکهلم گفت: این اولین نمونه از کلاس نوی از نانولوله ها است و ساختار منحصربه فرد و کاملاً مشخص آن، ایده ها و فرصت های هیجان انگیزی برای طراحی نانومواد زئولیت فراهم می کند. از طریق کار بیشتر، ما امیدواریم که بتوان نانولوله های زئولیتی مختلف را با تغییرات در اندازه، شکل و شیمی منافذ به دست آوریم.

به طور واضح، یک لوله در مقیاس نانومتری ساخته شده از یک ماده 1 بعدی با حفره های منظم در طرفین، اکنون برای مطالعه در دسترس است. علاوه بر این که این یک کشف علمی اساسی است، می تواند طرز فکر ما را در مورد طراحی مواد متخلخل تغییر دهد، محققان پتانسیل بسیاری از کاربرد های عملی را می بینند.