Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein Kelch für Gase

24.05.2004


Calixarenkristalle als neues Absorptionsmittel zur Aufreinigung von Wasserstoff



Blubbernde Luftblasen, die aus einem Kristall austreten, wenn er in Nitrobenzol getaucht wird - diese überraschende und mehr oder weniger zufällige Beobachtung könnte der Grundstein für eine neue Methode zur Aufreinigung von Wasserstoff sein. Bei dem ungewöhnlichen kristallinen Material, mit dem Jerry L. Atwood und Agoston Jerga (University of Missouri-Columbia, USA) sowie Leonard J. Barbour (University of Stellenbosch, Südafrika) experimentierten, handelt es sich um ein so genanntes Calixaren, ein großes kelchförmiges Molekül. Durch Sublimieren des Feststoffs erhielt das Team Kristalle, die aus Doppelschichten der Moleküle bestehen: Je zwei Kelche liegen, ganz leicht versetzt, mit ihrer geöffneten Seite einander zugewandt. Die Kelche bilden auf diese Weise die beiden Halbschalen eines großen Hohlraums. Diese Hohlräume sind abgeschlossen, keine Poren oder Kanäle führen nach außen. Um so erstaunter waren die Forscher über die erwähnten, aus den Kristallen austretenden Gasblasen. Trotz aller anfänglichen Zweifel konnte das Team belegen, dass es sich bei den Gasblasen um Luft handelt, die in die Hohlräume eindringt, wenn die Calixarenkristalle an der Luft aufbewahrt werden. Beim Eintunken der Kristalle in flüssiges Nitrobenzol verdrängen Nitrobenzolmoleküle die Gasmoleküle aus den Hohlräumen, da sie stärker absorbiert werden. Auch die verschiedenen Luftbestandteile werden verschieden stark absorbiert, besonders gut und rasch wird Kohlendioxid (CO2) aufgenommen.



Und dann folgte die nächste Überraschung, die die Forscher regelrecht elektrisierte: Wasserstoff wird gar nicht, nicht einmal unter erhöhtem Druck, absorbiert! In einer Atmosphäre aus Wasserstoff und CO2 nehmen die Kristalle selektiv CO2 auf, während der Wasserstoff in der Gasphase verbleibt. Was ist daran so spannend? Großtechnisch produzierter Wasserstoff ist herstellungsbedingt mit anderen Gasen, vor allem Kohlendioxid und Kohlenmonoxid verunreinigt. Deren Abtrennung ist eine aufwändige und entsprechend teure Angelegenheit - aber zwingend notwendig für Wasserstoff, der in Brennstoffzellen eingesetzt werden soll. Denn die Reinheit des zugeführten Wasserstoffs ist ganz entscheidend für einen reibungslosen Betrieb, ein langes Leben und damit die Wirtschaftlichkeit von Brennstoffzellen. Calixarenkristalle könnten das Potenzial zum leistungsfähigen Absorbens für die Abtrennung von Verunreinigungen aus Wasserstoff haben.

Ein Rätsel bleibt trotz aller Experimente weiter ungelöst: Wie kommt das Buddelschiff in die Flasche, sprich wie kommen die Gasmoleküle eigentlich in die abgeschlossenen Hohlräume?

Kontakt: Prof. L. J. Barbour
Department of Chemistry
University of Stellenbosch
7602 Matieland
South Africa
Tel.: (+27) 218-083-335
Fax: (+27) 218-083-849
E-Mail: ljb@sun.ac.za

Prof. J. L. Atwood
Department of Chemistry
University of Missouri-Columbia
Columbia
MO 65211
USA
Tel.: (+1) 573-882-9606
Fax: (+1) 573-882-2754
E-Mail: atwoodj@missouri.edu

ANGEWANDTE CHEMIE
Postfach 101161
D-69451 Weinheim
Tel.: 06201/606 321
Fax: 06201/606 331
E-Mail: angewandte@wiley-vch.de

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://www.angewandte.org

Weitere Berichte zu: Aufreinigung CO2 Hohlräume Kelch Wasserstoff

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Zirkuläre RNA wird in Proteine übersetzt
24.03.2017 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

nachricht Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen
24.03.2017 | Universität Bayreuth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise