.
Liderados por cientistas da Universidade de Manchester, uma série de novos materiais porosos e estáveis que capturam e separam o benzeno foram desenvolvidos. O benzeno é um composto orgânico volátil (VOC) e é uma matéria-prima importante para a produção de muitos produtos químicos finos, incluindo o ciclohexano. Mas também representa uma séria ameaça à saúde dos seres humanos quando escapa para o ar e, portanto, é considerado um importante poluente do ar.
A pesquisa publicada hoje na revista químico, demonstra a alta adsorção de benzeno em baixas pressões e concentrações, bem como a separação eficiente de benzeno e ciclohexano. Isso foi alcançado pelo projeto e preparação bem-sucedida de duas famílias de materiais de estrutura metal-orgânica (MOF) estáveis, denominados UiO-66 e MFM-300. Esses materiais altamente porosos são feitos de nós de metal ligados por moléculas orgânicas funcionalizadas que atuam como suportes para formar redes tridimensionais que incorporam canais vazios nos quais os compostos voláteis podem entrar.
VOCs como o benzeno são poluentes comuns do ar em ambientes fechados, apresentando emissões crescentes de atividades antropogênicas e causando muitos problemas ambientais. Eles também estão ligados a milhões de mortes prematuras a cada ano. O benzeno é um dos VOCs mais tóxicos e é classificado pela Organização Mundial de Saúde como carcinógeno do Grupo 1 para humanos.
“O que é realmente interessante sobre esses materiais é que eles nos permitem não apenas capturar e remover o benzeno do ar, mas também separar o benzeno do ciclohexano, que é um importante produto industrial frequentemente preparado a partir do benzeno”, diz o professor Martin Schröder, líder autor do artigo publicado na Chem.
“Devido à pequena diferença em seus pontos de ebulição (apenas 0,6 graus Celsius), a separação de benzeno e ciclohexano é atualmente extremamente difícil e cara de se conseguir por destilação ou outros métodos.”
Adsorventes convencionais, como carvões ativados e zeólitos, muitas vezes sofrem de desordem estrutural que pode restringir sua eficácia na captura de benzeno. Esta nova pesquisa também relata um estudo abrangente da adsorção de benzeno e ciclohexano nesses materiais ultraestáveis para fornecer uma compreensão profunda de por que e como eles funcionam. “A natureza cristalina dos materiais MOF permite a visualização direta da química hospedeiro-convidado em escala atômica usando difração avançada e técnicas espectroscópicas”, diz o professor Sihai Yang, outro autor principal do artigo.
“Essa compreensão fundamental da relação estrutura-propriedade é crucial para o projeto de novos materiais sorventes que mostram desempenho aprimorado na captura de benzeno”.
.
