Verwendung metallorganischer Gerüste für einen sichereren und saubereren Umgang mit fluorierten Gasen

Ein Team aus Chemikern der Cornell University, des Korea Institute of Science and Technology und der Southern Methodist University hat einen Weg gefunden, metallorganische Gerüste zu verwenden, um einen sichereren und saubereren Umgang mit fluorierten Gasen zu ermöglichen. Über ihre Studie wird in der Zeitschrift berichtet Wissenschaft.

Gasförmige Fluorkohlenwasserstoffe sind bekanntermaßen gefährliche Reagenzien, weshalb ihre Lieferung und Verwendung besonders schwierig sein kann und eine spezielle Ausrüstung erfordert. Sie sind außerdem brennbar und giftig. Und wenn sie in die Atmosphäre gelangen, bauen sie das Ozon ab. Daher ist seit geraumer Zeit bekannt, dass eine bessere Handhabung und Lagerung erforderlich ist.

Auf der Suche nach einem besseren Weg, mit fluorierten Gasen umzugehen, wusste das Forschungsteam, dass sie ein spezielles Material benötigen würden, um es zu halten, eines, das porös ist und eine hohe Gassorptionskapazität aufweist. Sie wussten auch, dass es mit den darin enthaltenen Gasen interagieren musste, um zu verhindern, dass das Gas austritt – und dass es über einen angemessenen Zeitraum stabil bleiben musste. Das veranlasste sie dazu, die Aufnahme einer Fluoridart (Vinyliden) in zwölf bestimmten MOFs zu testen. MOFs sind Verbindungen aus Clustern koordinierter organischer Liganden mit unterschiedlichen Strukturtypen.

Sie fanden eines namens Mg2, das ein idealer Kandidat zu sein schien – es hatte sowohl eine hohe Kapazität als auch starke Wechselwirkungen mit mehreren Fluoriden. Außerdem war es langlebig und stabil – es konnte eine Woche lang auf der Arbeitsplatte stehen bleiben und war trotzdem brauchbar. Sie stellten außerdem fest, dass darin enthaltene Gase bei Bedarf durch Eintauchen in ein Lösungsmittel leicht freigesetzt werden könnten. Als sie Gas-MOF-Reagenzien entwickelten, stellten sie fest, dass sie ein Gas bis zu einer Woche lang halten konnten, ohne dass es zu Undichtigkeiten kam. Sie fanden außerdem heraus, dass die Gase bis zu zwei Monate lang sicher gehalten werden konnten, wenn man sie in Wachs einbettete. Der Zugang zu ihnen erforderte lediglich die Anwendung von Ultraschall.

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