28 เมษายน 2565 นักวิทย์สร้างกับดักวัสดุเพื่อบรรเทาก๊าซพิษ

ที่มา: https://www.thairath.co.th/lifestyle/life/2378646

ไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) เป็นก๊าซพิษที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์ เมื่อก๊าซพวกนี้เข้าสู่ชั้นบรรยากาศก็สามารถเดินทางได้หลายร้อยกิโลเมตร ทำให้อากาศเสียและเกิดฝนกรด สร้างความเสียหายให้แก่อาคาร ต้นไม้ และพืชผล อีกทั้งถ้าร่างกายสัมผัสกับก๊าซพิษเหล่านี้ยังเสี่ยงนำไปสู่การติดเชื้อทางเดินหายใจ โรคหอบหืด และโรคปอดเรื้อรัง เหล่านักวิทยาศาสตร์พยายามพัฒนาวัสดุที่สามารถตรวจจับและดักจับก๊าซที่เป็นกรด โดยวัสดุดังกล่าวต้องมีคุณสมบัติเหมาะสมเพื่อแก้ไข NO2 และ SO2

ล่าสุด ทีมนักวิจัยนำโดยนักวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการทดลองแห่งชาติซานเดีย ในสหรัฐอเมริกา ตรวจสอบวัสดุโครงข่ายโลหะอินทรีย์ (Metal Organic Frameworks-MOFs) มีโครงสร้างเป็นรูพรุน ประกอบด้วยส่วนที่เป็นโลหะและส่วนที่เป็นสารประกอบอินทรีย์ และใช้การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อทดสอบการกระเจิงของนิวตรอนและรังสีเอกซ์ร่วมกัน เพื่อกำหนดสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสังเคราะห์วัสดุ ในกระบวนการนี้ทำให้ได้พบรายละเอียดที่สำคัญเกี่ยวกับข้อบกพร่องที่เกิดขึ้นใน MOFs ซึ่งอาจเป็นประโยชน์ในการสร้างอุปกรณ์เพื่อดักจับการปล่อยมลพิษหรือการตรวจจับระดับก๊าซพิษที่เป็นอันตราย

ทั้งนี้ โครงสร้าง MOFs มีความแปลกใหม่ในด้านความยืดหยุ่น เคมีของพวกมัน และวิธีปรับแต่งโครงสร้างได้ หากคุณสลับโมเลกุลอินทรีย์ออกสามารถปรับโครงสร้าง เพื่อกำหนดเป้าหมายก๊าซต่าง ๆ ได้ อีกทั้งก๊าซที่เป็นกรดมักมาจากกระบวนการเผาไหม้ ดังนั้นการวิจัยนี้อาจเป็นประโยชน์ในการพัฒนาอุปกรณ์ เพื่อช่วยจำกัดการปล่อยมลพิษจากโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เช่น โรงกลั่นน้ำมัน และโรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล