Из урана собрали рекордно легкий металлоорганический каркас

Химики из Северо-Западного университета США создали рекордно легкий металлоорганический каркас, а элементарная ячейка взятого вещества была самой большой среди всех небиологических материалов. Изучение размещено в издании Science. юхштекщъ

Металлоорганические каркасы (MOF) – класс соединений, в органические соединения и которых металлы образуют единую кристаллическую структуру, именуемую каркасом. Их строение возможно представить как мало поменянное строение простых неорганических кристаллов: в узлах элементарной ячейки находятся атомы металла либо неорганические кластеры, а соединяют их твёрдые органические молекулы.

Потому, что органические молекулы довольно часто имеют громадной размер, в элементарных ячеек образуются пустоты. Эта особенность растолковывает их особенные особенности: очень малую плотность и очень высокую удельную поверхность, довольно часто выше, чем кроме того у активированного угля.

За счет громадного количества пор металлоорганические каркасы смогут поглощать другие вещества, причем избирательно. Этим разъясняется интерес к ним со инженеров и стороны учёных. Металлоорганические каркасы применяют для поглощения газов, очистки воздуха либо жидкостей.

Возможно, они смогут употребляться для действенного хранения водорода в топливных элементах, доставки лекарств в конкретные органы, для катализа и в других областях.

Peng Li et al. / Science, 2017

Многие исследователи не рассматривали тяжёлые металлы и уран в целом, как элемент металлоорганических комплексов из-за их очень громадной массы. Но, химики сделали вывод, что, если они создадут достаточно пористую структуру, масса метала не будет вносить солидный вклад в неспециализированную плотность соединения.

Схема сборки кубоктаэдров в конечную суперструктуру. Peng Li et al. / Science, 2017

Для получения соединения химики смешивали нитрат уранила (UO2(NO3)2) и органические прекурсоры для получения трикарбоксилата. Реакция происходила в течении 24 часов при температуре 120?. Полученное соединение имело очень сложную структуру.

Изначально, молекулы и атомы урана трикарбоксилата планировали в кубооктаэдры – структуру, имеющую восемь треугольных и шесть квадратных граней. Между собой эти структурные элементы соединялись по треугольным граням. Объединяясь в сложные структуры, эти кубооктаэдры образуют элементарную ячейку, складывающуюся из 816 органических лигандов и 816 урановых узлов.

Это соединение химики назвали NU-1301.

Элементарная ячейка взятого комплекса появилась в 500 раза больше, чем в среднем для металлорганических каркасов. Кроме этого, соединение выяснилось одним из самых термически устойчивых металлорганических каркасов, выдерживая нагревание до 500?. Учитывая анионный темперамент ураниловых узлов, исследователи высказали предположение, что и конечное соединение NU-1301 окажется хорошим адсорбентом анионов.

Для проверки, NU-1301 смешали с красителем C16H18ClN3S, кроме этого известным, как «метиленовый светло синий». Соединение всецело поглотило краситель, являвшийся катионом, что подтвердило догадку.

Исследователи уверены в том, что полученное ими соединение возможно использовано в очистке либо разделении веществ, а работа в целом может подтолкнуть вторых ученых к изучению металлоорганических каркасов с сложным строением и тяжёлыми металлами.

В 2015 году химики из Англии создали взрывчатку из металлоорганического каркаса, в котором объединили топливо и окислитель в единую супермолекулярную структуру, снабжающую совершенное смешение компонентов.

Автот: Григорий Копиев

Случайные записи:

• Бизнес-ангел александр румянцев профинансирует проекты generations
• Наночастицы углерода в воде после фильтров петрика отсутствуют

Как сделать магазин в Minecraft

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Металлоорганический каркас – рекордсмен по хранению газа

  Английские ученые и США показали, что теоретически максимальная площадь внутренней поверхности металлоорганических каркасных структур на один грамм…

• Металлоорганический каркас и солнце помогут выжить в пустыне

  Инженеры из Массачусетского технологического университета предложили новое устройство для «вытягивания» воды из воздуха. Вего базе лежит специально…

• Новый генетический тест поможет в терапии рака легкого

  Москва, 20 января 2015 года – Мин образования России в рамках ФЦП «разработки и Исследования по приоритетным направлениям развития…

• Обнаружен новый материал, имеющий рекордно высокую на сегодняшний день температуру плавления

  Данные исследований, совершённых исследователями из университета Брауна (Brown University), показывают на то, что у людей имеется возможность синтеза…