Bahan berpori yang dibuat dengan meniru kondisi Bumi yang dalam |  Riset
Research

Bahan berpori yang dibuat dengan meniru kondisi Bumi yang dalam | Riset

Dengan memanaskan air jauh di atas titik didihnya di dalam labu tertutup, para ilmuwan dapat menggunakannya sebagai pengganti pelarut organik untuk menyiapkan bahan kerangka organik kovalen (COF) – metode yang mereka sebut sintesis hidrotermal geomimetik karena menciptakan kembali beberapa kondisi ekstrem jauh di bawah kerak bumi.

COF disintesis dengan menghubungkan blok bangunan organik dengan penghubung kovalen. Beberapa sifat COF, dari fleksibilitas struktural hingga stabilitas kimia yang tinggi, menjadikannya bahan yang ideal untuk komponen baterai, penyimpanan gas, dan sensor.

Sekarang, para peneliti mengganti pelarut organik yang biasanya digunakan untuk membuat COF berbasis polimida dengan air. ‘Pelarut organik memerlukan penanganan dan perlakuan khusus untuk pembuangan limbah setelah digunakan,’ jelas Byeong-Su Kim dari Universitas Yonsei di Korea Selatan, yang memimpin penelitian. Air, di sisi lain, tidak memiliki kelemahan ini. Tetapi air biasanya bukan pelarut yang tepat karena sebagian besar senyawa organik tidak mudah larut di dalamnya.

Skema yang menunjukkan proses sintetis

Tim Kim terinspirasi oleh fakta bahwa banyak reaksi kimia yang menarik – termasuk sintesis mineral yang sangat kristalin – dapat terjadi jauh di dalam Bumi, sehingga mereka memutuskan untuk menciptakan kembali beberapa kondisi ini. ‘Kami menemukan bahwa konstanta dielektrik dan produk ionik air menjadi serupa dengan pelarut organik di bawah kondisi hidrotermal,’ jelas Kim. Ini karena jaringan air berikat hidrogen mulai rusak dalam kondisi ekstrem.

Setelah memanaskan larutan yang mengandung dua prekursor – asam karboksilat dan diamina – hingga 200 °C selama dua hari dalam wadah tertutup, mereka memperoleh beberapa COF berbasis polimida padat. Menguji bahan yang dihasilkan sebagai anoda aktif dalam baterai, tim Kim menemukan bahwa dibandingkan dengan anoda grafit yang digunakan dalam baterai lithium-ion standar, COF polimida memiliki kapasitas dua kali lipat dan dapat diisi ulang dengan andal 200 kali. Peningkatan kapasitas ini karena luas permukaan COF yang tinggi, yang meningkatkan transpor ion.

Namun, Rubén Mas Ballesté dari Autonomous University of Madrid, Spanyol, yang bekerja dengan sintesis COF tidak begitu antusias. Dia menjelaskan bahwa yang membatasi produksi COF adalah ketersediaan blok bangunan daripada prosedur sintesis. Oleh karena itu, menerapkan temuan studi pada skala industri masih akan memakan biaya. Ballesté juga mengatakan bahwa air telah dilaporkan untuk membuat COF lain di bawah suhu yang lebih rendah dan pembentukan imida dikenal untuk persiapan COF.

Kim dan timnya sekarang ingin mengeksplorasi prekursor larut air lainnya untuk membuat struktur COF baru.

Posted By : togel hari ini hongkong yang keluar 2021