ایزوتوپ‌های هیدروژن، به ویژه در حوزه‌های انرژی پاک، داروسازی و فناوری‌های پیشرفته، از اهمیت بالایی برخوردارند. با این حال، جداسازی این ایزوتوپ‌ها به دلیل شباهت‌های ساختاری و خواص شیمیایی آن‌ها، همواره چالشی جدی بوده است.
به گزارش دپارتمان اخبار علمی رسانه فناوری تکنا، هیدروژن دارای سه ایزوتوپ اصلی، پروتیوم، دوتریوم و تریتیوم است. این ایزوتوپ‌ها به دلیل تفاوت جرم هسته‌ای، خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی از خود نشان می‌دهند. به عنوان مثال، دوتریوم به عنوان سوخت در راکتورهای همجوشی هسته‌ای و تریتیوم در تولید ایزوتوپ‌های رادیواکتیو برای کاربردهای پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. جداسازی ایزوتوپ‌های هیدروژن در شرایط محیطی عادی به دلیل شباهت‌های زیاد آن‌ها، بسیار دشوار است. روش‌های کنونی که برای جداسازی این ایزوتوپ‌ها به کار می‌روند، عموماً به شرایط عملیاتی شدید و انرژی‌بر نیاز دارند.
کнут آسمیس، استاد شیمی در دانشگاه لایپزیگ، و همکارانش در مطالعه اخیر خود، روشی نوین برای جداسازی ایزوتوپ‌های هیدروژن در دمای اتاق و با مصرف انرژی کمتر ارائه کرده‌اند. این محققان با استفاده از چارچوب‌های فلزی-آلی متخلخل و لیگاندهای آبی، موفق به جداسازی انتخابی ایزوتوپ‌های هیدروژن شده‌اند.
در این روش، یون‌های فلزی متخلخل مانند مس، در حضور لیگاندهای آبی، توانایی جذب انتخابی ایزوتوپ‌های هیدروژن را پیدا می‌کنند. این امر به دلیل تفاوت در انرژی‌های نقطه صفر جذب ایزوتوپ‌های مختلف در کمپلکس فلزی-آبی است. از مزایای مهم این روش می‌توان به مصرف انرژی کمتر، امکان جداسازی در دمای اتاق و همچنین قابلیت کاربرد آن در سیستم‌های بزرگ‌تر اشاره کرد. علاوه بر این، این روش می‌تواند برای مطالعه مکانیسم‌های واکنش‌های شیمیایی در سطح مولکولی نیز مورد استفاده قرار گیرد.
یافته‌های این تحقیق، گامی مهم در جهت توسعه فناوری‌های جدید برای جداسازی ایزوتوپ‌های هیدروژن و کاربرد آن‌ها در صنایع مختلف محسوب می‌شود. با استفاده از این روش، می‌توان به تولید ایزوتوپ‌های هیدروژن با خلوص بالا و هزینه کمتر دست یافت. برای مشاهده تازه ترین خبرها به صفحه اخبار علمی رسانه تکنا مراجعه کنید.
source