Químicos de materiais no Reino da Arábia Saudita desenvolveram um sólido superporoso feito de uma colcha de retalhos de íons metálicos e ligantes orgânicos (uma estrutura metal-orgânica, ou MOF) que pode sugar até 200% de seu próprio peso na umidade atmosférica. A tecnologia, apresentado em 11 de janeiro na revista Chem , pode ser aplicado para regular os níveis de umidade, particularmente em ambientes confinados, como cabines de aeronaves e edifícios com ar-condicionado.

"Não estou surpreso que os MOFs superem os sólidos existentes em sua capacidade de captação de água, "diz o autor sênior Mohamed Eddaoudi, da Universidade de Ciência e Tecnologia King Abdullah. "Modularidade dos MOFs, áreas superficiais ultra-altas, e grandes volumes de poros, combinado com a capacidade de controlar a funcionalidade da superfície dos poros e o tamanho e forma dos poros, coloque os MOFs como candidatos em potencial para sistemas de controle de umidade com baixo custo de energia e baixo custo. "

Materiais superabsorventes permanentemente porosos, com a estabilidade hidrolítica necessária combinada e absorção significativa de água, são difíceis de fazer porque a maioria dos sólidos porosos são muito densos ou muito reativos à água. Eddaoudi e seus colaboradores superaram esse problema com o design do Cr- soc -MOF-1, um MOF composto de íons de cromo ligados entre si por ligantes orgânicos à base de carboxilato que deixam gaiolas e canais bem definidos para a coleta de água. Os íons de cromo são mantidos no lugar por frações carboxilato de uma forma bidentada, formando um aglomerado de hexacarboxilato oxo-trinuclear de cromo (III) rígido, garantindo que o Cr- resultante soc O adsorvente -MOF-1 possui a estabilidade hidrolítica necessária.

Os pesquisadores testaram Cr- soc - Propriedades de adsorção de água do MOF-1 e descobriram que conforme a umidade relativa aumenta em até 55%, a quantidade de água adsorvida aumenta gradualmente, seguido por uma absorção de água acentuada entre 60 e 75% de umidade relativa. Neste ponto, o MOF atinge sua capacidade máxima, onde pode capturar quase o dobro de seu peso em água adsorvida (1,95 g / g). Marcadamente, Cr- soc -MOF-1 mantém sua integridade estrutural e desempenho ao longo de mais de 100 ciclos testados de adsorção-dessorção de vapor de água.

Agora que os pesquisadores têm um material que pode regular facilmente a umidade (absorve e dessorve), eles estão envolvidos em um trabalho colaborativo para desenvolver maneiras de criar um dispositivo de controle de umidade.

"Em 20 anos, passamos de um folclore de que os MOFs não são estáveis ​​e são apenas estruturas bonitas para MOFs com estabilidade hidrolítica sem precedentes e propriedades excepcionais relevantes para a segurança energética e sustentabilidade ambiental, "Eddaoudi diz." Não tenho dúvidas de que o futuro dos MOFs é brilhante, e a única limitação será a imaginação do cientista sobre onde os MOFs podem ser implantados com eficácia e eficiência. "