Sebuah kolaborasi antara teori dan ahli kimia sintetik di AS telah menyebabkan pemahaman baru dari kerangka logam-organik (MOFs) dan beberapa senyawa baru yang menjanjikan untuk penyimpanan metana.

MOFs struktur berpori terbuat dari blok bangunan yang terpisah, sehingga bahan kimia dan keragaman struktural sangat besar. Sementara berbagai yang telah menyebabkan banyak aplikasi potensial, termasuk penyimpanan metana dalam tangki bahan bakar, itu juga berarti bahwa temuan Depkeu yang optimal untuk aplikasi tertentu seperti mencari jarum di tumpukan jerami.

Sebuah program komputer disaring 140.000 MOFs dan mengambil sebuah struktur dunia mengalahkan penyimpanan metana

"Kami pikir," Mengapa kita tidak hanya memilih pemenang? "'Kata sintetik kimia Omar Farha dari Northwestern University Illinois. Dan Farha kolega Chris Wilmer disaring sebuah perpustakaan dari 102 blok bangunan yang cocok sama untuk membuat hampir 140.000 MOFs berbeda. Sampai saat ini, kata Farha, hanya sekitar 10.000 MOFs telah dibuat dan dilaporkan dalam literatur, jadi itu peningkatan yang sangat besar dan dapat menyelamatkan tahun sintetik kimia trial and error.

"Pada awal proyek ini kita benar-benar tidak tahu apa blok bangunan atau apa MOFs adalah yang terbaik untuk penyimpanan metana tapi ada sedikit umpan balik, 'explainers Wilmer. "Kami belajar banyak dari studi ini," katanya. Sebagai contoh, MOFs dengan metil dan etil dan kelompok-kelompok fungsional MOFs dengan volume 80 persen bebas adalah biasanya calon atas untuk penyimpanan metana. "Sekarang, ketika kami merancang bahan-bahan baru, kita mengikuti panduan ini."

Omar Farha memilih salah satu kandidat terbaik dan menunjukkan bahwa tidak hanya penyerapan metana diukur cocok dengan prediksi eksperimental, juga mengalahkan pemegang rekor saat ini dengan adsorpsi gas 213cm ³ per sentimeter kubik Depkeu. Ini sudah melebihi US Department of target penyimpanan Energi 180cm ³ / cm ³ untuk gas bahan bakar.

Jadi adalah bahwa hal itu, bisa kimia semua sekarang hanya diprediksi oleh komputer? Well, tidak cukup. "Jika Anda berpikir tentang hal ini dari sudut pandang kimia, intuisi masih berharga," kata Farha. 'Program ini akan menghasilkan segala sesuatu yang Anda inginkan, tetapi kadang-kadang Anda harus melangkah mundur dan berkata "Apakah itu wajar? Bisakah kita membuatnya?" Idenya adalah untuk menjadi praktis pada saat yang sama. "

Tapi skrining memang memiliki manfaat besar. "Kita bisa membuat berpori MOFs jauh lebih cepat daripada yang kita dapat mencirikan sifat adsorpsi gas mereka. Oleh karena itu, dalam penyaringan silico dari MOFs adalah proposisi yang sangat menarik yang cepat dapat memajukan pengembangan komersial dari MOFs, "papar Mike Zaworotko dari University of South Florida, AS. "Singkatnya, jika luas permukaan dan serapan gas pada kondisi yang dipilih dapat dihitung maka tantangan untuk menemukan Depkeu sempurna tapi sulit untuk menangkap karbon atau penyimpanan metana menjadi lebih penurut."

Namun, langkah berikutnya adalah untuk dapat memprediksi model dan selektivitas dari Departemen Keuangan untuk gas lebih rumit, Wilmer mengatakan, dan ini akan menjadi sangat penting berkaitan dengan adsorpsi CO _2.

C Wilmer dkk, Nat. Kimia, 2011, DOI:. 10.1038/nchem.1192