Neues MOF entfernt Giftgas aus Autoabgasen

NO2-Moleküle formieren sich zu Stickstofftetroxid (Grafik: manchester.ac.uk)

Manchester (pte020/25.11.2019/13:30) - Ein Metall-Organisches Gerüst, ein sogenanntes "Metal Organic Framework" (MOF), das Stickoxide aus jedwedem Abgasstrom herausfiltert und speichert, haben Forscher der University of Manchester http://manchester.ac.uk entwickelt. Das Gas, das die Atemwege reizen kann, lässt sich in Salpetersäure umwandeln, eine wichtige Chemikalie, deren Produktionswert im Jahr 2016 weltweit bei 2,5 Mrd. Dollar lag. Sie wird zur Herstellung von Dünger und Nylon sowie als Raketentreibstoff benötigt.

Große innere Oberfläche

MOFs sind 3D-Gebilde, die aus organischen und anorganischen Baugruppen bestehen. In ihren Poren können sie Gase speichern - und zwar große Mengen davon. Deren innere Oberfläche kann so groß sein wie ein Fußballfeld, bei einem Gewicht von lediglich einem Gramm. Das Gebilde, das Stickstofftetroxid (NO2) ansaugt wie ein Schwamm Wasser, trägt die Bezeichnung MFM-520. Das geschieht bei normalem Druck und Umgebungstemperatur. Es funktioniert sogar dann, wenn im Abgasstrom Feuchtigkeit, CO2 und Schwefeldioxid enthalten sind.

"Es funktioniert am besten bei der Temperatur, die Auspuffgase eines Autos haben", sagt Chemiker und Studienleiter Sihai Yang. Wie sich das Material zur Entgiftung von Autoabgasen einsetzen lässt, ist allerdings noch offen. Wie die Adsorption von NO2 genau funktioniert, haben Forscher am Oak Ridge National Laboratory http://ornl.gov und am Berkeley National Laboratory http://lbl.gov mithilfe von Neutronenstreuung und Röntgenstrahlen herausgefunden. Die Umwandlung von NO2 in Salpetersäure gelingt unter Einsatz von Wasser und Luft. MFM-520 verliert auch nach mehrmaliger Nutzung seine Fähigkeit nicht, NO2 einzufangen.

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