Новости химической науки > Металлоорганические каркасы для хранения ацетилена

Химики из NIST решили проблему хранения и транспортировки ацетилена, получив новый материал, который при низком давлении может поглощать в 100 раз больше газа, чем существующие материалы.

Рисунок из J. of the Amer. Chem. Soc., 2009, DOI 10.1021/ja904782h

Новым «хранилищем» ацетилена является металлоорганическая каркасная структура [metal-organic frameworks (MOF)] на основе меди, которая может поглощать ацетилен как губка, при этом способность материала поглощать ацетилен определялась именно наличием ионов меди Cu²⁺ в структуре MOF.

Ацетилен, который десятилетиями используется для сварочных работ, также представляет собой важный исходный реагент для синтеза многих химических веществ, что обуславливает большие масштабы его производства. К сожалению, ацетилен становится взрывоопасным уже при давлении, всего лишь вдвое превышающем нормальное атмосферное, поэтому для безопасного хранения ацетилена его газовые баллоны заполняются как твердыми пористыми материалами, так и жидкими растворителями, как, например, ацетон.

Порошковая нейтронная дифракция нескольких MOF параллельно с компьютерными расчетами позволили определить, что наилучшей поглощающей способностью отличается материал, получивший обозначение HKUST-1. Непрочные заряд-зарядовые взаимодействия способствуют образованию слабых химических связей между ионами меди и молекулами ацетилена, что позволяет новому MOF запасать до 200 миллилитров ацетилена на грамм материала.

Источник: J. of the Amer. Chem. Soc., 2009, DOI 10.1021/ja904782h

метки статьи: #физическая химия, #химическая технология, #химия полимеров, #элементоорганическая химия