Металл-органика в каркасе

Способ получения металл-органического пористого материала на основе порфирината никеля с уникальной величиной протонной проводимости разработан учеными из Института физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН при участии коллег из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН и Института неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН, сообщается на официальном сайте Минобрнауки России.
Полученный российскими химиками полимер с высокой протонной проводимостью обеспечивает возможности для создания нового класса протон-проводящих материалов, которые могут использоваться для разделения сложных смесей, хранения различных газов, в качестве сенсоров и катализаторов, химических источников тока и систем адресной доставки лекарств.

Новый перспективный класс соединений построен на основе неорганических строительных блоков, состоящих из одного или нескольких ионов металлов, соединенных друг с другом при помощи органических мостиков. Благодаря практически неограниченным возможностям структурного дизайна новых соединений и широкому спектру функциональных свойств эти объекты заслуживают пристального внимания исследователей. Поиск способов направленного дизайна металл-органических каркасов c заданными свойствами является крайне важным для разработки новых материалов.
Одним из направлений применения металл-органических координационных полимеров (МОКП) является водородная энергетика, где подобные материалы могут использоваться в качестве протонных проводников в топливных элементах – альтернативных источниках чистой энергии. Существует ряд материалов с высокой протонной проводимостью, например, Нафион, который уже используется в промышленных топливных элементах. Недостатком этих материалов является узкий диапазон рабочих температур, что ограничивает их применение. МОКП на основе порфиринов являются гораздо более термически и химически устойчивыми материалами. При этом, направленно меняя положение отдельных фрагментов в молекуле порфирина и природу металла в макрокольце и узлах решетки, можно регулировать структуру каркаса и размер его пор или каналов, контролируя, таким образом, как величину протонной проводимости получаемого материала, так и его устойчивость.

«Известно, что металл-органические координационные полимеры с высокоупорядоченной структурой обладают уникальными свойствами. Так, например, материал весом в 1 грамм может иметь площадь поверхности, равную площади футбольного поля! Благодаря этому МОКП проявляют рекордные сорбционные характеристики среди всех пористых материалов. Такие материалы могут удерживать в своих порах различные газы, использоваться в качестве эффективных катализаторов органических реакций, а также в качестве сенсоров или средств доставки лекарственных препаратов пролонгированного действия. Области их применения расширяются с каждым днем», – прокомментировала работу один из авторов статьи, главный научный сотрудник ИОНХ РАН Юлия Горбунова.

 Людмила Гладилина, по материалам официального сайта Министерства науки и высшего образования РФ.

  • Просмотров: 1704

© Texnograf.ru, 2014 — 2020.
Cвидетельство о регистрации
Эл № ФС77-68065

Возрастная категория: 16+
Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.