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29.06.2018

Neues "Wundermaterial" fängt Stickoxide sicher ein

Forscher der University of Manchester haben mit "MFM-300(Al)" ein Material entwickelt, das Stickstoffdioxid und andere toxische Gase zuverlässig aus der Atmosphäre entfernt

Eine übermäßige Konzentration von Stickoxiden in der Luft, ausgelöst vor allem von älteren Diesel-Fahrzeugen, hat kürzlich zur Sperrung zweier Straßen in Hamburg geführt.

Giftgase werden unschädlich

MFM-300(Al) ist ein sogenanntes Metallorganisches Gerüst (MOF). Das ist ein poröses Material, in dem sich metallische und organische Moleküle befinden. Es wirkt wie ein Schwamm, der Wasser aufsaugt. In diesem Fall sind es Gase. MFM-300(Al) zieht ausschließlich Stickstoffdioxid an. Ist das Material gesättigt, können die eingefangenen Giftstoffe ausgetrieben und vernichtet oder in harmlose Stoffe zerlegt werden. "Wir haben das erste MOF entwickelt, das hochselektiv Stickstoffdioxid aufsaugt, sogar in Anwesenheit von Wasser", freut sich Forscher Sihai Yang. "Andere Entwicklungen auf der Basis von MOFs waren instabil", fügt Kollege Martin Schröder hinzu. "Das Material wurde im Laufe der Zeit zerstört."

Wie MFM-300(Al) Stickstoffdioxid-Moleküle einfängt, konnten die Experten bei Tests am Ridge National Laboratory (ORNL) http://ornl.gov zeigen, das das US-Energieministerium in Oak Ridge betreibt. Dort gibt es eine Anlage, mit der sich die innere Struktur von festen Werkstoffen sichtbar machen lässt. Die Methode heißt Neutronenstreuung. Die ladungsfreien Atombausteine werden beim Flug durch die Probe von Atomen und durch magnetische Kräfte abgelenkt. Aus dem Streuungsbild, das hinter der Probe aufgenommen wird, lässt sich die Struktur des Materials errechnen.

Vorteil preiswerte Herstellung

Mithilfe von Simulationsrechnungen auf der Basis dieser Streuungsbilder ließen sich auch neue MOFs konstruieren, die maßgeschneidert sind für die Entfernung von anderen Schadstoffen aus der Luft, versichert Yongqiang Cheng vom ORNL. Denkbar seien Absorber für Stickstoffoxid, ebenfalls ein Diesel-Autoprodukt, Ozon und Schwefeldioxid. Das neue Material ist laut den Forschern preiswert herzustellen. Zudem sei auch die Entfernung von Stickstoffdioxiden aus der Luft trotz deren geringer Konzentration kostengünstig möglich.             

  • The paper 'Reversible adsorption of nitrogen dioxide within a robust porous metal–organic framework' has been published in Nature Materials.  

 

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Quelle   Der Bericht wurde von der Redaktion "pressetext.com“ (Wolfgang Kempkens) 2018 verfasst – der Artikel darf nicht ohne Genehmigung weiterverbreitet werden! 

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