ეს საინტერესოა
აქტიური ადსორბცია
IUPAC-მა დაასახელა 2024 წლის 10 საუკეთესო სამეცნიერო მიღწევა. ერთ-ერთი მათგანი არის აქტიური ადსორბცია.
ზოგადად, ადსორბცია მყარი ზედაპირის მიერ მოლეკულების მიზიდვის ფენომენია და გადამწყვეტ როლს ასრულებს თანამედროვე კატალიზში, ენერგეტიკასა და გარემოსდაცვით ტექნოლოგიებში. იგი განპირობებულია ფიზიკური (მაგ. ვან დერ ვაალსის ძალებით გამოწვეული) ან ქიმიური (ქიმიური ურთიერთქმედება) ძალებით. ტრადიციულად, იგი განიხილება, როგორც კონცენტრაციულ წონასწორობაზე დაფუძნებული პასიური პროცესი, რაც გულისხმობს ადსორბატის მოლეკულების მაღალი კონცენტრაციის არედან დაბალი კონცენტრაციის არესკენ გადანაცვლებას კონცენტრაციის გრადიენტის შესამცირებლად.
მკვლევარმა ჯგუფმა ჩრდილო-დასავლეთის უნივერსიტეტიდან გარღვევა მოახდინა ზედაპირის მეცნიერებაში ადსორბციის ახალი აქტიური მექანიზმის დანერგვით.
მოცემულ პროცესს ეწოდა მექანისორბცია. იგი არის არა-წონასწორული პროცესი, რომელიც იყენებს ხელოვნურ მოლეკულურ მანქანებს ზედაპირზე მოლეკულების აქტიურად მისაზიდად. ეს ე.წ. მანქანები, რომლებიც გენეტიკურად მოდიფიცირებული მოლეკულური კომპონენტებია, ქმნიან მექანიკურ ბმებს ადსორბენტსა (ზედაპირს) და ადსორბატს (მოლეკულებს) შორის.
მყარი მდგომარეობის ორგანზომილებიანი მეტალ-ორგანული კარკასის (MOF) ზედაპირზე ადსორბცია-დესორბციის მექანიზმი მოიცავს რედოქს (ჟანგვა-აღდგენა) და მჟავა-ტუტე ურთიერთქმედების ქიმიურ პროცესებს. პროცესის საკვანძო ელემენტია "სატუმბი კასეტა", რომელიც მოლეკულებს ერთი მიმართულებით გადაადგილებაში ეხმარება.
სატუმბი კასეტის იდეა წარმოიშვა მემბრანასთან დაკავშირებულ ფერმენტებზე რხევადი ელექტრული ველების ეფექტების გაანალიზებისას. ეს სატუმბი კასეტები შეიძლება დაკავშირებული იყოს სხვადასხვა ტიპის პოლიმერულ ჯაჭვზე, რაც საფუძველს უდებს მის შესაძლო გამოყენებას მრავალ დარგში. ერთ-ერთი ასეთი გამოყენების არედ მიიჩნევა სხვადასხვა მოლეკულის (ადსორბენტის) „შენახვა“ და საჭიროების მიხედვით კონტროლირებადი გამოთავისუფლება, რაც მის გამოყენებას ქიმიის, აგრარულ, ჯანდაცვისა და ენერგეტიკის სფეროებში მეტად რეალისტურს ხდის.
წყარო:“Chemists develop a fundamentally new mode of adsorption,” Northwestern.edu, 2021.
გამოქვეყნებულია: 02-04-2025
