O zeolitach wiemy coraz więcej
Sekrety zeolitów powoli wychodzą na jaw dzięki intensywnym badaniom prowadzonym w Europejskim Ośrodku Synchrotronu Atomowego (ESRF). Zeolity nazywa się często superminerałami ze względu na mnogość ich zastosowań. Są to krystaliczne białe minerały, składające się głównie z aluminium, krzemu i tlenu. Dużą przydatność zawdzięczają swojej strukturze molekularnej. Często wykorzystuje się je jako swego rodzaju sitko molekularne. Jest to możliwe dzięki temu, że pory zeolitu pozwalają odseparować różne molekuły i wywołać różne reakcje. Na przykład takie, które odgrywają ważną rolę w obróbce ropy i produkcji środków chemicznych. Zeolity można także stosować do wymuszenia wymiany jonów, która przydaje się w zmiękczaniu wody, albo do usuwania odpadów nuklearnych, podczas filtrowania radioaktywnych składników. Pomimo tak licznych zastosowań, naukowcy nadal nie mają pewności, gdzie znajdują się centra aktywne wielu z tych minerałów Dlatego też prowadzone badania są tak ważne. W skład konsorcjum wchodził zespół z ETH Zurich w Szwajcarii, Europejskiego Ośrodka Synchrotronu Atomowego (ESRF) we Francji, angielskiego Diamond Light, Uniwersytetu Turyńskiego we Włoszech i Uniwersytetu Hamburskiego w Niemczech. Wyniki badań opublikowane zostały w wersji elektronicznej online przez czasopismo Nature Materials. Zespół określił jednoznacznie i bezpośrednio dystrybucję aluminium w zeolitach, wykorzystując do tego celu technikę stojącej fali rentgenowskiej w ESRF. Rezultaty eksperymentów przeprowadzonych w ESRF dobrze wróżą zeolitom na przyszłość. "Będąc w stanie odpowiedzieć na pytanie, gdzie znajdują się centra aktywne, otwieramy drogę do zrozumienia relacji pomiędzy strukturą a funkcjonowaniem. Dzięki temu będzie można udoskonalić syntetyczne zeolity" - wyjaśnia Jeroen van Bokhoven z ETH Zurich, autor naczelny artykułu opublikowanego w Nature Materials. Ponieważ struktura zeolitów jest tak mała, zespół był w stanie ją zobaczyć tylko dzięki zastosowaniu technologii udostępnionej przez źródła promieniowania synchrotronowego. Określa się je często supermikroskopami i okazują się nieocenione w wielu dziedzinach badań. Ale to dopiero początek - następnym wyzwaniem jest zbadanie tą samą techniką zeolitów syntetycznych. Naturalne zeolity zawierają kryształy o wielkości rzędu w zakresie milimetra, podczas gdy syntetyczne mają zazwyczaj mniejsze ziarna, nierzadko o wymiarach kilku mikrometrów. "Rozpoczęliśmy analizy przemysłowo syntetyzowanych zeolitów, ale badania są nadal w trakcietrwają" - informuje Joerg Zegenhagen, odpowiedzialny za wiązki wykorzystane w eksperymentach w ESRF. "Obecnie pracujemy nad różnymi elementami wiązek, aby w najbliższej przyszłości móc uzyskać tak wyczerpujące informacje o syntetycznych zeolitach jak o skolecycie" - dodaje.