Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

Металлоорганический каркас – рекордсмен по хранению газа

11.03.2015 Hi-tech

Английские ученые и США показали, что теоретически максимальная площадь внутренней поверхности металлоорганических каркасных структур на один грамм материала на 40 процентов выше, чем было предсказано на основании совершённых ранее изучений. На основании этих теоретических предсказаний исследователи синтезировали два новых металлокаркасных материала, владеющих на настоящий момент самая высокой емкостью по хранению газа.

Высокопористые материалы, каковые разрабатываются в качестве топливных баков для водородных либо метановых двигателей будущего смогут хранить значительно большее количество газа, чем предполагалось ранее.

Металлоорганические каркасные структуры [metal-organic frameworks (MOF)] являются координационные полимеры, в которых ионы металлов связаны между собой посредством полидентатных лигандов-линкеров. Таковой дизайн дает возможность приобрести материалы с громадными порами, открытыми большой площадью и внутренними каналами внутренней поверхности, пригодной для адсорбции молекул, прежде всего – газов.Металлоорганический каркас – рекордсмен по хранению газа

По словам начальника изучения, Джозефа Хаппа (Joseph Hupp) сейчас для самых действенных MOF была зарегистрирована удельная площадь поверхности, равная 6000 м2/г – эта величина есть нижним пределом для возможности применения таких совокупностей в качестве топливных баков для автомобилей, в качестве горючего которых может использоваться водород либо метан.

Хапп подмечает, что уже давно исследователи приблизились к предельному значению удельной поверхности металлоорганических каркасов, и возможность их применения в качестве топливных баков низка.

Теоретические расчеты показывали, что что предельный потолок внутренней площади возможно возможно увеличен только до 10000 м2/г.

Хапп с сотрудниками показал, что модификация структуры органических лигандов-линкеров разрешит расширить площадь внутренней поверхности материала. Использованные сейчас линкеры представляли собой цепи, которые содержат бензольные кольца, но молекулы газа смогут сорбироваться только с одной стороны кольца, что ведет к образованию у хороших металлоорганических каркасов «мертвого количества». Было предположено, что замена в линкерах плоских бензольных колец на линейные ацетиленовые фрагменты разрешит молекулам газа сорбироваться на линкерах с разных сторон, понижая тем самым мертвый количество.

Высказанное предположение было подтверждено результатами квантово-химических расчетов, каковые предвещали, что замена фенильных линкеров на ацетиленовые даст удельную площадь внутренне поверхности, равную 14600 м2/г. Применяв новые линкеры, исследователи синтезировали два новых металлокаркасных материала с площадью поверхности, превышающей 7000 м2/г – эти материалы бьют ранее поставленные для MOF рекорды.

Деанна Д’Алессандро (Deanna D’Alessandro), эксперт по металлоорганическим каркасным структурам из Университета Сиднея (Австралия) выделяет, что работа Хаппа обязана дать толчок разработке металлоорганических каркасных структур нового поколения, быть может, кроме того с еще большей площадью поверхности. Он утвержает, что сокровище новой работы не только в оптимистичных теоретических прогнозах, но и экспериментальном доказательстве этих прогнозов. Д’Алессандро считает, что работа Хаппа задает новые стандарты для синтеза и дизайна металлоорганических каркасных структур.

Случайные записи:

SCP-093 Red Sea Object (All tests and Recovered Materials Logs) | Object Class Euclid


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , , ,