Os pesquisadores desenvolveram uma tecnologia para analisar o comportamento de adsorção de moléculas em cada poro individual de uma estrutura metálica orgânica (MOF). Este sistema tem grandes áreas de superfície específicas, permitindo a observação em tempo real do processo de adsorção de um MOF, um novo material eficaz para classificar o dióxido de carbono, hidrogênio, e metano.

Medições e avaliações precisas de isotermas de adsorção de gás são importantes para caracterizar materiais porosos e desenvolver suas aplicações. A tecnologia existente só é capaz de medir a quantidade de moléculas de gás adsorvidas pelo material, sem observar diretamente o comportamento de adsorção.

A equipe de pesquisa liderada pelo Professor Jeung Ku Kang da Escola de Graduação em Energia, Ambiente, Water and Sustainability (EEWS) prescreveu um sistema de cristalografia de adsorção de gás em tempo real, integrando um dispositivo de medição de difração de raios-X (XRD) existente que pode fornecer informações estruturais e um dispositivo de medição de adsorção de gás.

Especificamente, o sistema permitiu a observação de um MOF mesoporoso que possui vários poros em vez de uma única estrutura de poro. A equipe de pesquisa categorizou os comportamentos de adsorção de moléculas de MOF por tipo de poro, seguido por observações e medições, resultando na identificação de um processo de adsorção gradual que anteriormente não era possível analisar.

Avançar, a equipe analisou sistemática e quantitativamente como a estrutura dos poros e o tipo de molécula de adsorção afetam o comportamento de adsorção para sugerir que tipo de estrutura MOF é apropriada como material de armazenamento para cada tipo de comportamento de adsorção.

Professor Kang disse, "Analisamos quantitativamente cada molécula de poro em tempo real para identificar os efeitos das propriedades químicas e estruturais dos poros no comportamento de adsorção." Ele continuou, "Ao compreender o comportamento de adsorção em tempo real das moléculas ao nível dos poros que formam o material, ao invés de todo o material, poderemos aplicar essa tecnologia para desenvolver um novo material de armazenamento de alta capacidade. "