Vluchtige organische stoffen zijn te vangen én uit elkaar te houden met behulp van een heel apart vlechtwerkje van polymeren. Veelzijdiger dan de huidige chemische sensoren en veel simpeler dan een gaschromatograaf, zo suggereren Japanse onderzoekers in Nature Communications. Ze denken er een goedkope luchtvervuilingsdetector van te kunnen maken.

Het vlechtwerk bestaat uit twee netwerken die onontwarbaar door elkaar heen lopen, zonder dat sprake is van een onderlinge chemische binding. Een van de auteurs vergelijkt het met twee door elkaar gebouwde klimrekken.

Elk netwerk is een zogeheten ‘poreus coördinatiepolymeer’, ook wel bekend als ‘metal organic framework’: een kristalvormige structuur die is opgebouwd uit metaalionen en langwerpige organische moleculen.

In dit geval zijn de bouwstenen zink, 1,4-benzeendicarboxylaat en N,N'-di(4-pyridyl)-1,4,5,8-naftaleendiimide.

De grap is nu dat kleinere organische moleculen zich hier tussen kunnen wringen. Daarbij drukken ze delen van de netwerken opzij. En dat heeft weer tot gevolg dat je onder een UV-lamp een andere kleur ziet. Het verschil kun je spectrometrisch vaststellen, maar volgens de onderzoekers zijn de verschillen zo groot dat je het met het blote oog ook kunt zien.

Op die manier kun je bijvoorbeeld benzeen, tolueen, xyleen en anisool uit elkaar houden. Normaal gesproken heb je daar vier verschillende chemische sensoren voor nodig, óf een gaschromatograaf die behoorlijk duur is en slechts beperkt draagbaar.

De onderzoekers denken dat je de netwerken vrij eenvoudig in een sensor kunt inbouwen.

bron: Kyoto University

Onderwerpen