Skip to main content

Synthesis and characterization of porous molecular solids

Article Category

Article available in the folowing languages:

Nowe materiały porowate do wychwytu gazu

Organiczne cząsteczki wykazują selektywność wiązania zarówno w stanie stałym krystalicznym, jak i amorficznym. Nowe narzędzia i metody umożliwiające projektowanie porowatych materiałów molekularnych zapewnią badaniom europejskim wiodącą pozycję.

Technologie przemysłowe

Porowate molekularne ciała stałe stanowią atrakcyjną alternatywę dla materiałów nanostrukturalnych. Te związki organiczne można dostosowywać pod względem wielkości porów i grup funkcyjnych znajdujących się w porach w celu zwiększenia selektywności. Można również wykorzystać dalsze dynamiczne zmiany struktury molekularnej. Uczestnicy finansowanego przez UE projektu POMOS (Synthesis and characterization of porous molecular solids) skupili się na kaliksyrenach i cyklopeptoidach, które tworzą wnęki gromadzące małe molekuły lub jony, tworząc układ gospodarz-gość. Oba te makrocykliczne związki organiczne mogą służyć jako cegiełki budulcowe urządzeń działających w oparciu o oddziaływanie gaz-ciało stałe. Kaliksareny były już z powodzeniem wykorzystywane do budowy materiałów nanostrukturalnych, lecz cyklopeptoidy zostały stosunkowo słabo zbadane. W tym kontekście, naukowcy przy wykorzystaniu dyfrakcji promieni rentgenowskich pojedynczego kryształu oraz w proszku, zsyntetyzowali i scharakteryzowali nowe związki bazujące na kaliksyrenach i cyklopeptoidach. Przy użyciu sprężonego gazu przebadano związki bazujące na kaliksyrenach pod kątem adsorpcji gazu w warunkach nietypowych. Przeprowadzone doświadczenia umożliwiły naukowcom przebadanie oddziaływań gospodarz-gość na poziomie atomowym, celem lepszego wyjaśnienia mechanizmów adsorpcji. Dane uzyskano w głównych laboratoriach europejskich, wykorzystując promieniowanie synchrotronowe i dyfrakcję neutronową. Monochromatyczne promieniowanie o wysokiej intensywności, dostępne dzięki Europejskiemu Ośrodkowi Synchrotronu Atomowego (ESRF), umożliwiło naukowcom przeprowadzenie in situ dyfrakcji promieni rentgenowskich pojedynczego kryształu oraz w proszku. Uzyskane w ramach projektu POMOS metody produkcji i badania molekularnych materiałów porowatych będą kluczowe w tworzeniu nowych urządzeń do wychwytu, oddzielania i przechowywania gazów. Na rynku globalnym urządzenia takie cieszą się niesłychanym zainteresowaniem komercyjnym.

Słowa kluczowe

Materiały porowate, wychwyt gazu, POMOS, kaliksareny, cyklopeptoidy

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania