Обнаружен охлаждающий эффект металлоорганических каркасов

Исследователи из Университета Ла-Коруньи (Испания) обнаружили, что адсорбция углекислого газа металлоорганическими каркасами (MOF) обеспечивает значимый охлаждающий эффект.

Команда провела эксперименты с MIL-53(Al) – тип MOF, синтезированный в 2002 году. Как показали испытания, они могут понизить температуру окружающего воздуха, «выдыхая» CO2.  

«Дыхательно-калорический» эффект означает тепловые изменения, которые вызваны структурными переходами и обусловленными ими процессами адсорбции газов. 

Для соединения MIL-53(Al) этот эффект проявляется при низких рабочих давлениях в широком диапазоне рабочих температур. Существенные тепловые изменения зафиксированы при давлении ниже 16 бар, что соответствует показателям для основных газовых хладагентов при такой же температуре. MIL-53(Al) способен работать в температурном диапазоне от 333 °K до 254 °K (от 60 °С до -19 °С), что отвечает параметрам эксплуатации систем HVAC. 

По мнению исследователей, полученные результаты предлагают экологичную альтернативу и открывают потенциал для инновационных систем охлаждения, разработка которых становится важной задачей на будущее.

При этом MIL-53(Al) не рассматривается как исключительный случай. Ученые считают, что «дыхательно-калорический» эффект будет проявляться в других MOF и пористых материалов.

MOF – кристаллические пористые материалы, состоящие из регулярного массива положительно заряженных ионов металлов, окруженных органическими молекулами и образующих повторяющуюся клеточную структуру. Они имеют огромную внутреннюю поверхность. Исследователи синтезировали МОК с площадью поверхности более 7800 кв. м/г, что эквивалентно поверхности футбольного поля на грамм материала.