从气体混合物中分离二氧化碳分子需要具有极细孔隙的材料。耶拿弗里德里希席勒大学的研究人员与莱比锡大学和维也纳大学合作，现在找到了一种新的方法来做到这一点。
他们将结晶金属有机骨架化合物转化为玻璃。在这样做的过程中，他们设法将材料的孔径减小到对某些气体分子不渗透的程度。他们在《自然材料》杂志上报告了他们的发现。
“实际上，这些类似玻璃的材料以前被认为是无孔的，”领导这项工作的耶拿大学奥托肖特研究所的Alexander Knebel博士解释说。“起始材料，即结晶骨架化合物，具有非常清晰的孔隙和较大的内表面积。因此，它们也被研究为储存或分离气体的材料。然而，这种定义的结构在熔化和压缩过程中会丢失。我们利用了这一点。
“金属有机框架化合物由金属离子组成，金属离子通过刚性有机分子连接在一起，”初级研究小组的负责人说。“在这些三维规则网格的空间中，气体分子可以很容易地移动。在玻璃加工过程中，我们对材料进行了压缩。简而言之，我们能够将毛孔挤压到所需的大小。
即使晶体的整体结构在熔化过程中消失，晶体的一部分仍保留其结构。“从技术上讲，这意味着：在从水晶到玻璃的过渡过程中，材料的长程顺序丢失，但短程顺序被保留下来，”Knebel解释道。
耶拿大学的博士生、该研究的主要作者奥克萨娜·斯米尔诺娃补充说：“当我们现在熔化和压缩这种材料时，多孔间隙也会发生变化。结果，产生了具有收缩甚至死胡同的通道，因此，一些气体根本无法通过。
通过这种方式，该小组在材料中实现了0.27至0.32纳米的孔径，精度为百分之一纳米。“举例来说：这比人类头发细10000倍，比DNA双螺旋细100倍。例如，通过这种孔径，我们能够将二氧化碳与乙烷分离，“Knebel解释道。“我们在该领域的突破可能是玻璃的高质量和孔道的精确可调性。而且我们的眼镜也有几厘米大。
“这项工作的一个目标是开发一种用于环境应用的玻璃膜。因为从气体中分离二氧化碳无疑是我们这个时代最大的技术挑战之一，“Knebel说。“这就是为什么我也很感激......感谢我的博士生奥克萨娜·斯米尔诺娃的杰出贡献，她为这项工作的成功做出了重大贡献。
