Химики из Киотского университета совместно с французскими коллегами разработали металл-органическую каркасную структуру (MOF) на основе цинка, которая позволяет безопасно хранить и выделять ацетилен. MOF — это пористый материал, состоящий из ионов металлов, окруженных органическими линкерными молекулами. Ацетилен адсорбируется на пористых участках MOF, что позволяет плотно хранить молекулы газа при низком давлении.
Ацетилен используется в широком спектре промышленных процессов, включая сварку, резку металлов и органический химический синтез. Он легко воспламеняется при комнатной температуре и самопроизвольно загорается, когда давление поднимается выше 2 бар. Обычно ацетилен, растворенный в ацетоне, хранится в баллонах. Это позволяет хранить газ при высоком давлении, но при этом загрязняет его.
Химики обнаружили, что их пористые MOF могут хранить большое количество чистого ацетилена при давлении ниже 2 бар без растворителя. Ученые протестировали выделение ацетилена при атмосферном давлении в реальных условиях. Максимальной эффективности удалось достигнуть в материале с аминофункциональными группами: он выпускал до 77% хранимого газа при атмосферном давлении. Таким образом ацетилен можно хранить в меньших баллонах, при низком давлении и в больших количествах — до 37 раз больше, чем при других решениях.
Ученые также планируют разработать аналогичные MOF для хранения углекислого газа, кислорода и метана.