中日合作开发出高效分离水和重水的新材料
2022/11/10
日本京都大学的特聘教授北川进等开发出了可以高效分离种类相同但质量略有差异的水和重水的新材料。只需通过多孔性材料就可以分离二者。用于放射治疗等的重水以往是经过多次蒸馏提取的,而新材料的分离效率达到原来100倍以上。这有利于降低医疗及科学研究成本。
京都大学的北川进对新材料进行介绍(8日,京都市左京区) |
此次成果是与中国华南理工大学的共同研究成果,11月10日在英国科学杂志《自然》(电子版)上发表论文。
此次开发出的是一种“多孔性金属络合物”材料,有机分子和金属离子呈格状排列、中间空出很多1纳米左右的微小孔。在格状结构中有起到“门户”作用的分子,这种分子稍微移动,水分子就能以重水分子2倍以上的速度前进。
重水的质量数与水不同,自然界中只有少量存在。重水被用于放射治疗和反应堆。沸点等性质接近水,一般通过水的电解和蒸馏来提取,但与水分离的效率差,成本高。据悉如果使用此次的新材料,则能够以100倍以上的效率分离水和重水。
今后将与企业合作,力争实现实用化。如果对新材料进行改良,还可以高效分离大气中的氧气与氩气等其他性质相似的物质。
北川教授因开发出多孔性材料而提名诺贝尔奖。这类材料有望分离二氧化碳和改善化学材料合成工艺的能耗。
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