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高純度な重水素は

 次世代核融合や他の科学的な応用で必須な分子である。ただし重水素(D2)を得ることは容易ではない。それは一般に重水の電気分解とその後の抽出、あるいは-249 °Cでの蒸留によって得られる。これらの高価でエネルギーを必要とするプロセスを回避するために研究者らは、水素(H2)とD2を多孔性材料で分離する、量子ふるいわけというプロセスで分離することを考えていた[1]。ちなみにこの方法古いわけではない。ここでは量子力学特性であるゼロ点エネルギーの違いのため、ある特定のサイズの孔がD2とそれより軽いH2を仕分けしうる。材料の条件は、その孔が2オングストロームサイズでかつ、そこに素早く化合物が満たされて、その間D2はほとんどキャッチしないことである。そのなか研究者らは、構造的に類似の分子の中の開口部を調整し、D2をふるい分けることができる小さな孔と、D2を貯蔵できる大きな孔をつくった。これらの材料を共結晶化させて、優れた選択性を示す材料が提供された。これで重水は無用に、でもジュースは欲しいです。

[1] Chemical & Engineering News, 2019 November 4, p. 11.

DOI: 10.1126/science.aax7427

19.11.25

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