Modell für neue CO2-bindende Nanomaterialien
Bestimmte komplexe nanoporöse Polymere, die sogenannten Zeolitic Imidazolate Frameworks (ZIF), weisen ein vielversprechende CO2-bindendes Verhalten auf. Um diese Materialien zur Abscheidung von Treibhausgasen, hauptsächlich CO2 und Methan nutzen zu können, müssen die Forscher deren physikalisch-chemische Eigenschaften im Einzelnen modellieren und charakterisieren. Das von der EU geförderte Projekt AMCOS(öffnet in neuem Fenster) entwickelte und erprobte zu diesem Zweck geeignete Modellierungssoftware. Ein Forscherteam in Indien stellte die ZIF-Materialien zum Testen bereit, während Labors in Lyon und Leipzig die Modellierung und experimentelle Validierung durchführten. Es wurden mehrere bewährte Modellierungswerkzeuge in Kombination zur Anwendung gebracht, um ein vollständiges Bild der CO2-Bindung an die ZIFs zu zeichnen. Die Forscherinnen und Forscher überprüften dann die Bindung verschiedener Gasmolekülen experimentell, um die Datenmodellierung zu validieren. Die Modellierung und experimentellen Daten stimmten nahezu überein, was bewies, dass die Modelle richtig und für weitere Anwendungen zu gebrauchen waren. Der Projektansatz wurde auch auf die Bindung anderer Gase wie etwa Methan oder Wasserstoff angewandt, die häufig im Zusammenhang mit CO2 zu finden sind. Diese Modellierung der ZIFs stellt den ersten Schritt zur Anwendung dieser Materialien bei der CO2-Abtrennung im industriellen Maßstab dar. Die hier entwickelten Modelle und Methoden werden gleichermaßen zukünftig bei der Erprobung weiterer neuer Materialien von großem Nutzen sein.
