Grüne chemie

Die Chemie, die versucht Umweltschäden zu minimieren und Energie zu sparen bezeichnet man als Grüne Chemie. Zum Beispiel produziert man mit der überschüssigen Energie von Solarpanels Wasserstoff, der leicht gelagert und bei Bedarf wieder in elektrische Energie umgewandelt werden kann oder um Solarzellen effizienter zu machen, versucht man die Photosynthese von Pflanzen künstlich nachzuahmen.

CO₂ aus der Luft einfangen

MOFs (Metal-organic frameworks)

Metal-organic frameworks kurz MOFs ist die Vielseitigste Möglichkeit Moleküle zu trennen. Dabei isoliert man einzelne Moleküle aus vielen anderen heraus.

MOFs bestehen aus Metallischen Baueinheiten, die von organischen Molekülen verbunden werden und so einen Kristall bilden. So entstehen zwischen den Metallischen Bausteinen grosse Hohlräume, wo sich ganz bestimmte Moleküle einfangen. Durch verschiedene MOFs können unterschiedliche Moleküle herausgefiltert werden. Die meisten MOFs kann man durch Erhitzen «reinigen» wodurch die eingefangenen Moleküle freigelassen werden und die MOFs sind danach wieder einsatzbereit. Einige MOFs müssen jedoch zerstört werden, um an die eingefangenen Moleküle zu kommen.

Da MOFs die Atome einfangen und sehr viele auf engem Raum speichern, eignen sie sich auch um Gase effizienter zu lagern. Zudem können sie verwendet werden, um bestimmte Moleküle aufzuspüren und durch beispielsweise eine Farbänderung anzuzeigen.

Für die meisten Anwendungen werden die normalerweise Pulverförmigen MOFs zu Kügelchen verarbeitet, da diese viel benutzerfreundlicher sind.

Um Moleküle physisch zu filtern benutzt man dünne Filter, da durch dünne Filter die Moleküle viel schneller durchkommen. Weil Kohlenstoff ein sehr stabiles Atom ist, benutzt man Kohlenstoffschichten, da diese nur ein Atom dick gemacht werden können und leicht bearbeitet werden können. Diese heissen Graphen. So kann man auch Moleküle mit sehr ähnlicher Grösse effizient filtern.

Referenzen