diamonds55
25th December 2008, 05:05 AM
محققاني از ژاپن راه جديدي براي ذخيره‌ي گاز يافته‌اند که مبتني بر محبوس شدن مولکول‌هاي گاز در تونل‌هاي بسيار باريک است. ويژگي اين تونل‌ها اين است که با جذب گاز متورم مي‌شوند و همچنين ميتوان خواص آنها را براي ذخيره‌ي گازهاي خاص تنظيم کرد.
توشيمازا کاتاگيري از دانشگاه اوکاياما، که هدايت اين تيم تحقيقاتي را به عهده دارد، مي‌گويد: " ذخيره‌ي گاز د رمواد ميکروحفره اي، مبتني بر جذب فيزيکي (physisorpt ion است. پديده‌ي جذب فيزيکي يک نوع جذب سطحي است که به واسطه‌ي نيروهاي ضعيف بين مولکولي موسوم به نيروهاي واندروالس انجام مي‌شود. "
اما اين روش جديد شامل محبوس شدن گاز در تونل‌هاي بسيار باريک با قطر کمتر از يک نانومتر و با ساختار دروني دندانه‌اي است. نوع ساختار و انعطاف پذيري اين تونل‌ها در مواد نانوحفره‌اي از جنس بلورهاي تري‌فلوئورواستات (trifluorolactate) آنها را براي ذخيره‌ي گاز بسيار مناسب کرده است؛ زيرا جذب مولکول‌هاي گاز در درون اين کانال ها، باعث متورم شدن و بادکردن تونل مي‌گردد. از اين رو، محققان ژاپني به اين نتيجه رسيدند که ممکن است اين نوع جذب فيزيکي براي ذخيره‌سازي گازهايي همچون هيدروژن مناسب باشد.
شعاع تونل بسته به طول زنجيره‌هاي آلي ممکن است تغيير کند
دندانه‌هاي موجود در سطح دروني کانال‌ها ناشي از وجود گروه‌هاي تري‌فلوئورمتيل است که به سمت داخل حفرات بيرون زده اند، و همين برآمدگي‌ها هستند که مولکول‌هاي گاز را درون تونل محبوس مي‌کنند.
آقاي ژوسف رزناتي که يکي از متخصصان مواد نانوساختار در دانشگاه پلي‌تکنيک ميلان در ايتالياست، درباره‌ي اين مواد مي‌گويد: "خواص منحصر به‌فرد جذب و دفع اين مواد موجب شده است که آنها قابليت بالايي به عنوان سامانه‌هاي مهندسي ترکيبي بيابند. "
شعاع تونل را ميتوان بسته به طول زنجيره‌هاي آلي در تري‌فلوئور استات‌ها تغيير داد؛ به معني که ميتوان خواص اين ماده را به منظور ذخيره‌ي هر گاز خاص تنظيم کرد. کاتاگيري مي‌گويد: "ما اکنون در تلاش هستيم تا يک بلور کامل درون کانال رشد دهيم. اين بلورها مي‌توانند به عنوان غربال‌هاي مولکولي براي جداسازي گازهاي مختلف بر حسب اندازه شان، البته در دماي محيط عمل کنند. چنين سامانه‌اي يک فناوري کليدي براي تحقق بخشيدن به خودروهاي پيل سوختي خواهد بود.
نتايج اين تحقيق با عنوان "ذخيره‌سازي گاز در نانوتونل‌هاي يک بُعدي به کمک يک ساختار دندانه‌اي" براي چاپ در شماره‌ي سال 2009 مجله‌ي CrystEngComm پذيرفته شده است.
توشيمازا کاتاگيري از دانشگاه اوکاياما، که هدايت اين تيم تحقيقاتي را به عهده دارد، مي‌گويد: " ذخيره‌ي گاز د رمواد ميکروحفره اي، مبتني بر جذب فيزيکي (physisorpt ion است. پديده‌ي جذب فيزيکي يک نوع جذب سطحي است که به واسطه‌ي نيروهاي ضعيف بين مولکولي موسوم به نيروهاي واندروالس انجام مي‌شود. "
اما اين روش جديد شامل محبوس شدن گاز در تونل‌هاي بسيار باريک با قطر کمتر از يک نانومتر و با ساختار دروني دندانه‌اي است. نوع ساختار و انعطاف پذيري اين تونل‌ها در مواد نانوحفره‌اي از جنس بلورهاي تري‌فلوئورواستات (trifluorolactate) آنها را براي ذخيره‌ي گاز بسيار مناسب کرده است؛ زيرا جذب مولکول‌هاي گاز در درون اين کانال ها، باعث متورم شدن و بادکردن تونل مي‌گردد. از اين رو، محققان ژاپني به اين نتيجه رسيدند که ممکن است اين نوع جذب فيزيکي براي ذخيره‌سازي گازهايي همچون هيدروژن مناسب باشد.
شعاع تونل بسته به طول زنجيره‌هاي آلي ممکن است تغيير کند
دندانه‌هاي موجود در سطح دروني کانال‌ها ناشي از وجود گروه‌هاي تري‌فلوئورمتيل است که به سمت داخل حفرات بيرون زده اند، و همين برآمدگي‌ها هستند که مولکول‌هاي گاز را درون تونل محبوس مي‌کنند.
آقاي ژوسف رزناتي که يکي از متخصصان مواد نانوساختار در دانشگاه پلي‌تکنيک ميلان در ايتالياست، درباره‌ي اين مواد مي‌گويد: "خواص منحصر به‌فرد جذب و دفع اين مواد موجب شده است که آنها قابليت بالايي به عنوان سامانه‌هاي مهندسي ترکيبي بيابند. "
شعاع تونل را ميتوان بسته به طول زنجيره‌هاي آلي در تري‌فلوئور استات‌ها تغيير داد؛ به معني که ميتوان خواص اين ماده را به منظور ذخيره‌ي هر گاز خاص تنظيم کرد. کاتاگيري مي‌گويد: "ما اکنون در تلاش هستيم تا يک بلور کامل درون کانال رشد دهيم. اين بلورها مي‌توانند به عنوان غربال‌هاي مولکولي براي جداسازي گازهاي مختلف بر حسب اندازه شان، البته در دماي محيط عمل کنند. چنين سامانه‌اي يک فناوري کليدي براي تحقق بخشيدن به خودروهاي پيل سوختي خواهد بود.
نتايج اين تحقيق با عنوان "ذخيره‌سازي گاز در نانوتونل‌هاي يک بُعدي به کمک يک ساختار دندانه‌اي" براي چاپ در شماره‌ي سال 2009 مجله‌ي CrystEngComm پذيرفته شده است.