Российские исследователи разработали пористый материал на основе органических соединений кремния, который отличается химической устойчивостью и стойкостью к высоким температурам.
Создание материала химиками станет основой для многоразовых катализаторов, датчиков влажности и адсорбентов, сообщает пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).
«Данное соединение сохраняет стабильность при высоких температурах, а также легко меняет цвет на синий при нагревании до 80 градусов Цельсия. Это обусловлено тем, что материал теряет молекулы воды, которые в обычных условиях «удерживаются» рядом с ионами меди. Если после нагрева поместить его во влажную среду, то происходит обратное изменение окраски на бирюзовую. Это свойство удобно использовать для визуальной индикации влаги», — говорится в сообщении.
Созданный российскими учеными материал относится к категории металл-органических каркасов (МОК). Так специалисты обозначают очень пористые наноструктуры из молекул органики и ионов металлов, которые напоминают по структуре пчелиные соты. Они активно применяются в качестве основы для фильтров, детекторов различных газов и как «упаковка» для опасных веществ.
Группа российских химиков под руководством заведующего лабораторией функциональных элементоорганических соединений Института элементоорганических соединений РАН (Москва) Ашота Арзуманяна разработала уникальный МОК, в основе которого лежат ионы меди и молекулы симметричной кремнийорганической кислоты. Она представляет собой молекулу, основанную на кольце из атомов кремния и кислорода, соединённом с четырьмя «хвостами» из кремнийорганических молекул.
«Выяснилось, что простое смешивание спиртовых растворов соли меди и кремнийорганической кислоты, а затем последующая сушка позволяют получить порошок бирюзового цвета. Этот пористый материал имеет очень низкую плотность, в 100 раз ниже, чем у воды, и его можно охарактеризовать как металл-органический аэрогель», — пояснил младший научный сотрудник ИНЭОС РАН (Москва) Сергей Кутумов.
Благодаря своей уникальной комбинации свойств данный материал может служить датчиком влажности для защиты электроники и других чувствительных к воде компонентов техники, а также в качестве основы для многоразовых катализаторов, которые окисляют сложные молекулы или формируют азотосодержащие органические соединения. В будущем такие материалы также могут быть использованы для очистки промышленных стоков и сбора влаги в засушливых регионах Земли, подытожили исследователи.
Фото: hi-tech.mail.ru