Les scientifiques ont créé des cages moléculaires à l'intérieur d'un polymère pour piéger la pollution nocive au dioxyde de soufre afin de la transformer en composés utiles et de réduire les déchets et les émissions.

Un nouveau matériau unique développé par une collaboration internationale de scientifiques a prouvé qu'il peut aider à réduire les émissions de dioxyde de soufre (SO2) dans l'environnement en capturant sélectivement les molécules dans des cages minutieusement conçues. Le gaz toxique capturé peut ensuite être libéré en toute sécurité pour être converti en produits et procédés industriels utiles.

Environ 87 % des émissions de dioxyde de soufre sont dues à l'activité humaine, généralement produits par les centrales électriques, autres installations industrielles, les trains, navires, et équipements lourds, et peut être nocif pour la santé humaine et l'environnement. L'équipe internationale a développé poreux, en forme de cage, des molécules stables contenant du cuivre appelées structures organiques moléculaires (MOF) conçues pour séparer le dioxyde de soufre (SO2) gazeux des autres gaz plus efficacement que les systèmes existants.

Professeur Martin Schröder, Vice-président et doyen de la Faculté des sciences et de l'ingénierie de l'Université de Manchester, et le Dr Sihai Yang, maître de conférences au département de chimie de l'Université de Manchester, a dirigé une équipe de recherche internationale du Royaume-Uni et des États-Unis sur ce travail.

Les chercheurs ont exposé les MOF à des gaz d'échappement simulés et ont découvert qu'ils séparaient efficacement le SO2 du mélange gazeux à des températures élevées, même en présence d'eau.

La recherche, dirigé par l'Université de Manchester et publié dans un journal Matériaux naturels , a montré une grande amélioration de l'efficacité par rapport aux systèmes actuels de capture de SO2, qui peut produire beaucoup de déchets solides et liquides et ne peut éliminer que jusqu'à 95 pour cent du gaz toxique, les chercheurs ont noté.

Conduire des structures à la pointe de la technologie, études de dynamique et de modélisation dans des installations internationales telles que ISIS et Diamond Light Source pour mener des expériences de diffusion de neutrons et de rayons X, et l'Advanced Light Source à Berkeley aux États-Unis pour effectuer des travaux de diffraction sur monocristal, ils ont pu déterminer des mesures précises du SO2 dans les MOF au niveau moléculaire.

L'auteur principal du document de recherche Gemma Smith a déclaré que le nouveau matériau présente une adsorption de SO2 supérieure à tout autre matériau poreux connu à ce jour. Ce travail est sans précédent car le nouveau matériau est remarquablement stable à l'exposition au SO2, même en présence d'eau, et l'adsorption est totalement réversible à température ambiante.

« Notre matériau s'est avéré extrêmement stable vis-à-vis du SO2 corrosif et peut le séparer efficacement des flux de gaz résiduaires humides. l'étape de régénération est très économe en énergie par rapport à celles rapportées dans d'autres études; le SO2 capté peut être libéré à température ambiante pour être transformé en produits utiles, tandis que la structure métal-organique peut être réutilisée pour de nombreux autres cycles de séparation."