Laboratório de Química do Estado Sólido
 LQES NEWS  portfólio  em pauta | pontos de vista | vivência lqes | lqes cultural | lqes responde 
 o laboratório | projetos e pesquisa | bibliotecas lqes | publicações e teses | serviços técno-científicos | alunos e alumni 

LQES
lqes news
novidades de C&T&I e do LQES

2018

2017

2016

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

LQES News anteriores

em foco

hot temas

 
NOVIDADES

Área superficial interna de um material : recorde mundial.

Tratam-se de dois novos materiais o NU-109 e o NU-110. Estes materiais pertencem à família de materiais chamados metalorgânicos (Metal Organic Frameworks, ou MOFs): são constituídos de átomos de metal, conectados entre si, via "ligantes" orgânicos, o que lhes confere uma estrutura molecular na forma de "gaiolas". Os MOFs conhecem há vários anos um franco sucesso no mundo da pesquisa, antes de tudo pelo interesse por sua altíssima área superficial interna, mas também porque apresentam uma extraordinária variedade de estruturas e composições.

Desde 1998, ano em que o primeiro MOF com microporosidade permanente foi sintetizado, os progressos não cessaram, em termos do aumento da área superficial interna dos MOFs, até atingir um patamar de 5200 m2/g, em 2009. A dificuldade de produzir MOFs com uma área superficial interna maior, provém de uma tendência crescente destes materiais de se colapsar pela fusão dos poros, quando da eliminação do solvente, à medida que se busca expandir a concentração dos poros.

O sucesso obtido com os NU-109 e NU-110, que atingem da ordem de 7000 m2/g de área superficial interna, é devido a duas novas idéias desenvolvidas no laboratório Joseph T. Hupp, da Northwestern University (EUA). A primeira diz respeito à técnica de liberação do solvente, fora dos poros do material MOF: antes de passar por um método de aquecimento que deixa sequelas no material, o dióxido de carbono em condições supercríticas é ventilado. Esta técnica permite superar as forças capilares e a tensão de superfície do solvente, e, assim, obter a liberação deste último para fora dos poros, sem o colapso do esqueleto do material e sem o bloqueio dos canais. Atualmente, este método é mundialmente utilizado por todos os pesquisadores da área de MOFs.



Modelo do NU-110

Créditos: Northwestern University.


A segunda idéia é relativa à composição química do material. A equipe pôde mostrar, experimental e numericamente, o interesse de se privilegiar ligantes orgânicos pouco volumosos para, desse modo, ganhar em área de superfície interna. Assim, a utilização de cadeias benzênicas, de diversas formas e diferentes comprimentos, se tornou o método usual de síntese dos MOFs atuais.

Os materiais NU-109 e NU-110 são o resultado da pluralidade dos benefícios trazidos por estas duas novas abordagens. De todos os materiais porosos até então reportados, são eles que detêm a maior superfície interna. Aliás, o volume total de seus poros é consideravelmente maior que aqueles de outros materiais MOFs descritos. A título de exemplo: se fosse possível estender a superfície interna contida em um quilograma de NU-109 ou NU-110, uma superfície de 7m2 poderia ser recoberta! Ou ainda: a superfície interna de uma amostra do tamanho de um grão de sal seria suficiente para recobrir a integralidade de uma mesa de escritório padrão.

Estes excelentes resultados e novas ferramentas de pesquisa prometem o desenvolvimento de materiais com uma porosidade permanente ainda maior, aproximando-se do limite superior teórico de 10.500 m2/kg de área superficial interna dos MOFs. A concepção tecnológica e a síntese dos MOFs é comercializada, desde de fevereiro último, pela empresa NuMat Technologies, uma startup da Western University. A empresa já recebeu mais de 1 milhão de dólares, diretamente relacionados à incorporação desta tecnologia.

Northwestern University (Tradução - MIA).


Nota do Scientific Editor - O trabalho "Metal-organic Framework Materials with Ultrahigh Surface Areas: Is the Sky the Limit?", que deu origem a esta notícia, é de autoria de O. K. Farha, I. Eryazici, N. C. Jeong, B. G. Hauser, C. E. Wilmer, A. A. Sarjeant, R. Q. Snurr, S. T. Nguyen, A. Ö. Yazaydin and J. T. Hupp, tendo sido publicado na revista Journal of American Chemical Society, online (2012), DOI: 10.1021/ja3055639.


<< voltar para novidades

 © 2001-2018 LQES - lqes@iqm.unicamp.br sobre o lqes | políticas | link o lqes | divulgação | fale conosco