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pte20190411036 Umwelt/Energie, Forschung/Technologie

MOF könnten Luftschadstoff-Problem lösen

Forscher entwickeln empfindliche Sensoren auf Basis Metallorganischer Gerüstverbindungen


Mohamed Eddaoudi mit dem Modell eines MOF-Kristalls (Foto: pse.kaust.edu.sa)
Mohamed Eddaoudi mit dem Modell eines MOF-Kristalls (Foto: pse.kaust.edu.sa)

Thuwal (pte036/11.04.2019/13:30) - Spezielle sogenannte Metallorganische Gerüstverbindungen (MOF) können toxische Gase aufspüren und aus der Luft entfernen, wie Forscher um Mohamed Eddaoudi von der King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) http://kaust.edu.sa/en herausgefunden haben. MOF sind poröse Materialien, oft mit Kristallstruktur, die aus Metallatomen bestehen, die von organischen Molekülen zusammengehalten werden.

SO2 in Abgasen einfangen

Die Wissenschaftler haben noch Fluoride hinzugefügt. Die Poren wirken wie Staubsauger auf bestimmte Gase und halten sie fest. Eddaoudis Kollegen Mohamed Rachid Tchalala und Youssef Belmabkhout haben die MOF zunächst als Sensoren für CO2 und die Luftfeuchtigkeit genutzt. Später zeigte sich, dass die Kristalle auch Schwefeldioxid (SO2) schlucken, das in den Abgasen mancher Fabriken und fossiler Kraftwerke enthalten ist. Das war eine bedeutsame Entdeckung, denn SO2 zerstört Materialien, die CO2 aus der Abluft entfernen, um das Gas aus der Atmosphäre zu reinigen. Das Material fängt 66 Mal mehr SO2 als CO2 ein, kann also Abgase reinigen, ehe der CO2-Fänger in Aktion tritt.

Die saudischen Forscher haben das Material schließlich dazu genutzt, um preiswerte und hochempfindliche Sensoren für Schadstoffe in der Luft zu bauen. Dazu überzogen sie Schwingquarze, wie sie auch in Uhren verwendet werden, mit dem MOF-Material. Wenn dieses Schadstoffe aufnehmen, ändert sich aufgrund der zunehmenden Masse die Schwingfrequenz, die sich elektronisch messen lässt. In der Praxis lassen sich derartige Sensoren nutzen, um CO2 zu detektieren, das in hohen Konzentrationen Menschen und Tiere töten kann. Schon wenn sich 25 CO2-Teilchen in einer Mio. Luftteilchen befinden, schlägt der Sensor an. Die Forscher arbeiten jetzt daran, das Material für andere Schadstoffe zu sensibilisieren.

(Ende)
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