Ученые из Челябинска и Москвы разработали новый металл-органический каркас с галогенными связями, который способен избирательно улавливать молекулы, содержащие хлор и другие галогены. Это открытие предоставляет возможность создания отечественных материалов для очистки нефти и воды.
Команда исследователей из Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ) совместно с коллегой из Москвы создала два металл-органических каркаса на основе бария и иттрия. Разработчики продемонстрировали способность этих материалов селективно захватывать молекулы, содержащие галогены. Это первый случай, когда были получены структуры, функционирующие как наносито.
Разработка может использоваться для очистки газа, нефти и воды, удерживая примеси, содержащие хлор, бром и йод. Это открывает новые перспективы для промышленной очистки. Исследования проводились при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ).
Разработчики объяснили, что металл-органические каркасы представляют собой материалы с нанопористой структурой, каждая ячейка которой может быть описана математически. В созданных образцах ионы образуют устойчивые галогенные связи, удерживающие молекулы загрязнителей. При нагревании эти связи разрушаются, что делает процесс обратимым и управляемым.
Согласно исследованиям, новые материалы значительно улучшают защиту нефтедобывающих резервуаров и труб от коррозии. Например, инновационная конструкция эффективно улавливает молекулы соляной кислоты еще до начала производственного процесса. Этот материал также может использоваться для удаления хлора из воды, что открывает широкие возможности для его применения в экологических программах.
В ЮУрГУ отметили, что партнерами в работах стал Курчатовский институт, в лаборатории которого смоделированы, выращены материалы и затем проверены наносита. С помощью монокристальной рентгеновской дифракции удалось подтвердить точность их структуры и стабильность. Ученые подчеркивают, что возможность регулировать свойства этих материалов открывает новые перспективы для использования изобретения в самых различных отраслях промышленности в решении совершенно конкретных задач.
Источник: susu.ru
распечатать статью