Новости химической науки > Молекулярные губки поглощают углекислый газ

Исследователи из США разработали новые химические «губки», которые потенциально могут быть использованы для поглощения углекислого газа, выделяющегося при сгорании углеродсодержащего топлива. Новые пористые соединения относятся к металлоорганическим каркасным структурам (metal organic frameworks).

Высокоэффективное комбинирование металлов с органическим линкерами позволила группе Рахула Банерджи (Rahul Banerjee) из Университета Калифорнии получено 25 новых пористых соединений.

Фотографии кристаллов ZIF (от 0.1 до 1 мм) (Рисунок из Science, 2008, DOI: 10.1126/science.1152516)

Внимание исследователей из США было сосредоточено на каркасных структурах из цеолитоподобных имидазолятов [zeolitic imidazolate frameworks (ZIFs)], структура которых напоминает алюмосиликатные цеолиты, используемые в качестве молекулярных сит и катализаторов. Для получения структур ZIF используются атомы кобальта или цинка, связанные друг с другом линкерами на основе имидазолятов, такой подбор металлов и лигандов позволяет получать структуры с тетраэдрическим мотивом.

Исследователи осуществили около 9600 индивидуальных реакций в микромасштабах, варьируя состав и структуру имидазолятных линкеров и ионы металлов. Изучив почти 10000 структур с помощью порошкового рентгеноструктурного анализа, исследователи остановились на 25 новых кристаллических структурах, перспективных в практическом отношении.

Исследования показали, что ряд новых структур ZIF обладает удельной площадью внутренней поверхности вдвое большей, чем площадь поверхности самых пористых цеолитов. Также оказалось, что эти соединения способны к селективному удалению CO₂ из газовых смесей и хранению большего количества углекислого газа, чем любой известный в настоящее время материал с большой площадью внутренней поверхности.

Источник: Science, 2008, DOI: 10.1126/science.1152516

метки статьи: #кинетика и катализ, #неорганическая химия, #новые материалы, #физическая химия, #элементоорганическая химия