Poringos medžiagos atskleidžia aplinkos valymą

Anonim

Per pastaruosius du dešimtmečius, porėtos medžiagos, tokios kaip ceolitai ir metalo-organinės struktūros, atkreipė mokslinės bendruomenės dėmesį dėl plataus asortimento, sukurto dėl poringumo. Neseniai atsirado nauja klasė visų organinių medžiagų - vandeniliu susietų organinių medžiagų (HOF). Šios kristalinės medžiagos remiasi dviejų tipų ne kovalentine sąveika - π-π sąveikos, kurios sudaro vertikalią kaminą, ir vandenilio sąveikos, kurios užtikrina tvarką ir stabilumą tarp molekulinių vienetų. Šių sąveikų derinys leidžia surinkti specialiai sukurtus molekulinius vienetus, kad gautų užsakytas kristalines struktūras, leidžiančias kurti medžiagas, turinčias įmanomų cheminių ir fizikinių savybių.

Tarptautinis bendradarbiavimas tarp Osako universiteto, Japonijos ir Ispanijos Kastilijos universiteto sukūrė stabilią vienakristalinę poringą vandeniliu susietą organinę struktūrą (HOF), kuri yra termiškai ir chemiškai patvari ir turi didelį paviršiaus plotą ir fluorescencijos savybes. Per vientisą kaupimąsi molekulių ir vandenilio surišimą, jie pagamino stabilų ir standų rėmą, nepaisant šių sistemų, susidedančių iš silpno su vandeniliu susietų karboksirūgščių. Jų tyrimų rezultatai buvo paskelbti " Angewandte Chemie International Edition".

Nustatyta, kad ši porėtos medžiagos plataus specifinio paviršiaus plotas yra 1 288 m2 per 1 g ir gali išlaikyti atmosferos temperatūrą iki 305 ° C. Be to, šios medžiagos vandenilio jungtys nėra suskaidomos net ir panardinant į alkoholį ar koncentruotą druskos rūgštį ir kaitinant. Nustatyta, kad ši porėtos medžiagos turi gana stabilius HOF, palyginus su įprastomis medžiagomis.

Sunku sistemingai formuoti HOF, kaip suprojektuota, todėl buvo siekiama nustatyti HOF formavimo metodiką. Ši grupė nustatė, kad heksazatriphenileno (HAT) darinys su 6 karboksifenilo grupėmis (CPHAT) suformavo HOF, turinčius aukštą atsparumą karščiui. Jie manė, kad HAT darinys su karboksaryarinėmis grupėmis buvo perspektyvus molekulinis pastato blokas statyboms stabilių HOF su dideliu paviršiaus plotu. Naudodami HAT darinį su karboksibifenilo grupėmis (CBPHAT), jie gavo termiškai ir chemiškai stabilius HOF su dideliu paviršiaus plotu, parodydami HAT struktūrų efektyvumą sintezuojant ir kristalizuojant HAT darinius, kurių ilgiau rankos buvo suvokti gretimus atomus.

Švino autorius Ichiro Hisaki Osako universitete sakė: "Šiame tyrime mes atradome, kad HAT dariniai sukūrė tvirtus ir stabilius HOF per (1) vandenilio ryšį tarp karboksi grupių, (2) trijų (3-D) tinklų, (3), tinklo įsiskverbimas ir (4) formos sujungimas su susuktų HAT serijomis. " (3 pav.)

Šis tyrimas padės kurti funkcines HOF, pvz., HOF, rodančius selektyvią CO2 absorbciją, ir leis CO2 konvertuoti į naudingas chemines medžiagas, tokias kaip alkoholis.

menu
menu