图片来源:Heloisa Bordallo,尼尔斯·波尔研究所
新开发的聚合物可以陷阱氨,防止大气污染,从而大大改善人类健康。
氨是一种有毒气体,是空气污染的主要来源,可以危害人类健康。氮和氢的化合物是农业和工业的副产品,尽管它足够有害——导致损害眼睛,喉咙,甚至在极端情况下死亡,当它与其他空气污染物发生反应,形成铵盐会影响呼吸。这些大气中的微粒可以远距欧洲杯猜球平台离旅行,因此成为一个普遍的问题,而不是一个本地化。
输入尼尔斯·波尔研究所的研究人员和在哥本哈根大学的化学系。他们设计了一种多孔聚合物,可以捕获小分子包括氨。团队的发展对人类健康可能是一个主要优点是在《华尔街日报》发表的一篇论文中讨论ACS¹应用材料&接口。欧洲杯足球竞彩
如果我们想要在真实的应用程序中使用这种材料来解决一个重要的社会问题如氨污染,重要的是解释氨被多孔网络聚合物。T他意味着我们需要想出一个技术,使我们能够找出如何聚合物之间的相互作用和氨。
Heloisa Bordallo,副教授,尼尔斯·波尔研究所
接着Bordallo解释了团队应该成功地回答这个问题,它将允许材料科学家更好地了解这个或其他聚合物可以有效的在其他领域,包括纳米和防护涂料。欧洲杯足球竞彩
大发展,团队的聚合物可以屈服,来自一个非常微小的来源。
学习很多
团队的一个氨捕获聚合物之旅始于2克的合成材料的团队成员Jiwoong李,化学系助理教授尼尔斯·波尔研究所和罗德里戈·利马前在同一研究所博士后。
同时2克可能听起来像一个微不足道的一种物质,对团队的目的,这是非常可观。事实上,对于大多数化学家,几毫克就足够了。
聚合物《创世纪》后,两人就开始大量的测试技术来评估材料的特性。这导致一个惊喜的团队让他们连接聚合物氨捕获的重要任务。
“合成过程通常包括清洗溶剂的材料,这是一个惊喜,实现多孔聚合物实际上这些溶剂内的一部分,”李解释说。“这是指示性的材料可能捕捉其他污染物的能力,如氨。”
团队继续调查他们的聚合物通过研究氢键的动态,收集中子散射数据在低压氨进入聚合物。中子散射,在伊西斯中子和子源的一部分在英国,STFC卢瑟福阿普尔顿实验室帮助描述聚合物内的原子排列和他们如何移动。
这之后,利马把材料并进行了热分析。这表明氨不仅仅是被俘虏的聚合物。它实际上是绑定。“这是一个真正的惊喜!聚合物结合氨非常强烈。”前博士后解释道。
结合聚合物和氨什么?
了解氨与聚合物结合如此强烈意味着调查后者更紧密的结构。不幸的是,作为团队合成无定形聚合物化学——这意味着“显然不结晶,结晶”——其结构不容易分析。
”在某种程度上,你可以说我们已经捕获的里打钩的氨,但我们仍然需要解释它是如何发生的,为此,我们需要一个更好的结构,这是高不可攀。”Bordallo解释道。“相当两难圆满成功在一个项目的一部分,并不能解释为什么。”
解决这一困境,团队转向计算机建模——尤其是一种叫做DFT的技术来评估不同安排的聚合物的构建块。最终,这种机器学习技术——Bordallo希望扩大到其他非晶系统——揭示了如何以及为什么聚合物与氨结合得太紧。因此,定时最后剩余的盒子。
当然,现在球队和他们的氨捕获聚合物面临新的挑战,特别是评估哪些行业发展可能会从中受益,如何扩大生产以满足说行业的需求。
有许多应用程序捕获氨的聚合物。我t是有用的在实验室里,作为涂料面具佩戴个人安全,氨是有毒的和非常腐蚀性。它可以作为过滤器,减少氨释放的尾气通过传播的许多类型的行业。思考未来,可能是聚合物技术可以应用到其他类型的污染物。
Jiwoong李,尼尔斯·波尔研究所助理教授
Bordallo总结说,“如果扩大——这不是一个简单的过程——这可能会有重大的积极影响全世界很多人的工作环境。”
引用
¹利马。r·j·S。,Okhrimenko。d . V。,Bordallo。h . N。等,[2020],氨储存在氢Bond-Rich微孔聚合物,”ACS应用材料和接口,欧洲杯足球竞彩(https://doi.org/10.1021/acsami.0c18855]。
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