Terobosan dalam Pemisahan Isotop Hidrogen pada Suhu Lebih Tinggi

Dalam kemajuan signifikan untuk ilmu material, kerangka imidazolat zeolit berbasis tembaga (Cu-ZIF-gis) baru telah menunjukkan kemampuan luar biasa dalam memisahkan deuterium (D2) dari hidrogen (H2) pada 120 K (-153°C). Suhu ini, yang melebihi titik pencairan gas alam, membuka pintu bagi aplikasi industri skala besar, yang berpotensi memanfaatkan infrastruktur LNG yang ada untuk produksi D2 yang ekonomis. Diumumkan pada 19 Maret 2025 oleh tim kolaboratif yang mencakup UNIST, Universitas Soongsil, Helmholtz-Zentrum Berlin, dan MLZ di TUM, penelitian ini membahas meningkatnya permintaan akan deuterium, yang sangat penting untuk semikonduktor, perangkat tampilan, dan bahan bakar fusi. Metode distilasi kriogenik tradisional pada 20 K (-253°C) membutuhkan banyak energi. Kerangka Cu-ZIF-gis mempertahankan efektivitasnya pada suhu yang lebih tinggi karena ekspansi kisi, memfasilitasi lintasan gas dan pemisahan melalui penyaringan kuantum. Eksperimen difraksi sinar-X in-situ (XRD) dan hamburan neutron kuasi-elastis (QENS) mengkonfirmasi ekspansi kisi dan perbedaan difusivitas isotop. Spektroskopi desorpsi termal (TDS) menunjukkan pemisahan D2 yang stabil. Para peneliti menekankan konsumsi energi yang lebih rendah dan peningkatan efisiensi pemisahan material dibandingkan dengan metode tradisional, membuka jalan bagi teknologi pemisahan isotop yang berkelanjutan.