Своенравные щелочные металлы неожиданно проявили покладистость и «собрали» сложный пористый каркас, похожий на корону. Новый материал может изменить подход к созданию сорбентов и катализаторов.
Российские химики из Института физической химии и электрохимии имени Фрумкина Российской академии наук представили новый пример металлоорганических каркасных структур (metal-organic frameworks, MOF) на основе щелочных металлов, которые традиционно считаются неподходящими для построения устойчивых пористых сеток. Исследование показало возможность получения таких соединений с необычной архитектурой и потенциально полезными функциональными свойствами.
Результаты экспериментов опубликованы в журнале Inorganic Chemistry Communications.
Щелочные металлы как неожиданные «строители» каркасов
Металлоорганические каркасные структуры представляют собой кристаллические материалы, где ионы металлов соединяются органическими молекулами-лигандами в пространственную пористую сеть. Благодаря высокой площади поверхности они способны поглощать газы, служить катализаторами или сенсорами.
Однако соединения со щелочными металлами обычно формируют низкоразмерные структуры и редко образуют стабильные пористые конструкции. В новой работе исследователи показали пример самоорганизации активных ионов Li+, К+. Na+ в полноценную каркасную систему, где щелочные металлы играют нехарактерную для них структурообразующую роль и связывают органические фрагменты в устойчивую трехмерную сеть.
Авторы отмечают, что подобные материалы интересны тем, что сочетают легкость, низкую токсичность и возможность тонкой настройки размеров пор. Это делает их потенциально полезными для сорбции молекул, разделения веществ и создания функциональных гибридных материалов.
Источник: hi-tech.mail.ru