Разработан новый метод производства стекла - Гранит науки - 2015-09-07

О создании нового вида гибридного стекла на основе пористых металлоорагнических каркасных структур международная группа ученых сообщила в журнале Nature Communications. Металлоорагнические каркасы – решетчатые структуры, состоящие из ионов металла, связанных между собой органическими молекулами-лигандами. Интерес исследователей к этим соединениям связан, прежде всего, с их пористой структурой, которая обеспечивает развитую поверхность, необходимую для создания хранилищ водородного топлива для так называемых «зелёных» автомобилей будущего. Кроме того, металлоорганические каркасы могут быть использованы в качестве катализаторов и газовых сенсоров, где также важна развитая поверхность. И хотя металлоорганические каркасы были открыты четверть века назад, их использование на промышленном уровне сдерживается рядом сложностей в производстве, в частности, из порошков, получаемых химическим синтезом, трудно изготовить пленки, волокнистые и прочие имеющие форму структуры. Это связано с термическими и механическими свойствами металлоорганических каркасов, по которым они уступают керамическим материалам или металлам. Попросту говоря, они ломаются при обработке – прокаливании и спекании стекла. Но именно получение тонких пленок известной толщины с регулярным распределением хорошо развитых пор, позволяющих молекулам диффундировать сквозь них, является необходимым условием для широкого применения металлоорганических каркасов. Авторы новой публикации, ученые из Европы, Китая и Японии, обнаружили, что нагревание реакционной смеси в присутствии аргона повышает температуру деградации конечного продукта и, как следствие, придает ему плавкость. В жидком состоянии такое металлоорганическое стекло можно формовать, делать отливку и даже повторно кристаллизовать, что позволит использовать его в твердом состоянии для разделения и хранения газов. По словам одного из авторов, профессора Юаньчжэн Юэя (Yuanzheng Yue) из Университета Ольборга (Aalborg University) в Дании, получаемое таким образом стекло значительно отличается от существующих в категории металлоорганических каркасов материалов своей высокой степенью взаимозаменяемости металлических и органических компонентов. Ученые уверены в том, что новая технология создания металлоорганических каркасов позволит химически моделировать гибридное стекло путем включения или, напротив, изъятия различных металлов или органических молекул непосредственно перед плавлением. Детали образования гибридных стекол нового типа на атомном уровне ученые исследовали с помощью синхротрона Diamond Light Source в Великобритании. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».