ไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) เป็นก๊าซพิษที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์ เมื่อก๊าซพวกนี้เข้าสู่ชั้นบรรยากาศก็สามารถเดินทางได้หลายร้อยกิโลเมตร ทำให้อากาศเสียและก่อเกิดฝนกรด สร้างความเสียหายให้กับอาคาร ต้นไม้ และพืชผล อีกทั้งถ้าร่างกายสัมผัสกับก๊าซพิษเหล่านี้ยังเสี่ยงนำไปสู่การติดเชื้อทางเดินหายใจ โรคหอบหืด และโรคปอดเรื้อรัง
เหล่านักวิทยาศาสตร์พยายามพัฒนาวัสดุที่สามารถตรวจจับและดักจับก๊าซที่เป็นกรด โดยวัสดุดังกล่าวต้องมีคุณสมบัติเหมาะสมเพื่อแก้ไข NO2 และ SO2 ล่าสุด ทีมนักวิจัยนำโดยนักวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการทดลองแห่งชาติซานเดีย ในสหรัฐอเมริกา ได้ตรวจสอบวัสดุโครงข่ายโลหะอินทรีย์ (Metal Organic Frameworks-MOFs) มีโครงสร้างเป็นรูพรุน ประกอบด้วยส่วนที่เป็นโลหะและส่วนที่เป็นสาร ประกอบอินทรีย์ และใช้การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อทดสอบการกระเจิงของนิวตรอนและรังสีเอกซ์ร่วมกัน เพื่อกำหนดสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสังเคราะห์วัสดุ ในกระบวนการนี้ ทำให้ได้พบรายละเอียดที่สำคัญเกี่ยวกับข้อบกพร่องที่เกิดขึ้นใน MOFs ซึ่งอาจเป็นประโยชน์ในการสร้างอุปกรณ์เพื่อดักจับการปล่อยมลพิษหรือการตรวจจับระดับก๊าซพิษที่เป็นอันตราย
ทั้งนี้ โครงสร้าง MOFs มีความแปลกใหม่ในด้านความยืดหยุ่น เคมีของพวกมัน และวิธีปรับแต่งโครงสร้างได้ หากคุณสลับโมเลกุลอินทรีย์ออก ก็จะสามารถปรับโครงสร้างเพื่อกำหนดเป้าหมายก๊าซต่างๆได้ อีกทั้งก๊าซที่เป็นกรดมักมาจากกระบวนการเผาไหม้ ดังนั้น การวิจัยนี้อาจเป็นประโยชน์ในการพัฒนาอุปกรณ์เพื่อช่วยจำกัดการปล่อยมลพิษจากโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เช่น โรงกลั่นน้ำมัน และโรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล.
Credit : Oak Ridge National Laboratory
...