Skip to main content

Rare Earth Metal-Organic Frameworks and their Application in Crystal Engineering

Article Category

Article available in the folowing languages:

Ujarzmianie skarbów molekularnych Matki Ziemi

Rzadkie materiały pochodzące z wnętrza ziemi mogą być obecnie wydobywane w przyjazny dla środowiska sposób, co otwiera interesujące możliwości dla nauki i technologii.

Zmiana klimatu i środowisko

Materiały wydobywane z ziemi są bardzo przydatne w świecie nauki, w szczególności w takich dziedzinach, jak konstrukcyjne krystaliczne materiały molekularne 3D. Poszczególne materiały krystaliczne posiadają istotne właściwości, takie jak pamięć magnetyczna czy fluorescencja. Jednakże wydobywanie i przetwarzanie tych surowców może być kosztowne i szkodliwe dla środowiska naturalnego. W ramach finansowanego ze środków UE projektu o nazwie „Inżynieria rzadkich kryształów ziemskich” ( 'Rare earth crystal engineering' - Recrysteng) opracowywane jest nowe podejście do odkrywania i przetwarzania poszukiwanych materiałów. Istotnym aspektem powyższego projektu było znaczne obniżenie kosztów produkcji związanych z energią, rozpuszczalnikami oraz specjalnymi urządzeniami wykorzystywanymi do pozyskiwania i syntezowania tych nowych materiałów. Poprzez zastosowanie wolnych od rozpuszczalników technik preparacji, takich jak szlifowanie i mielenie kulkowe przy użyciu płynu, udało się skutecznie wykorzystać podejście oparte na „zielonej chemii”. Powyższe metody są szczególnie dobrze dopasowane do wysoko wydajnej produkcji nowych materiałów opartych na rzadkich kryształach przy użyciu niewielkiej ilości energii. Jednym z najbardziej znaczących wyników była udana synteza szeregu nowych rzadkich materiałów pochodzących z ziemi, na przykład nowego rodzaju melaminy. Niektóre z nowych związków wykazują imponujące własności elektromagnetyczne, takie jak pamięć magnetyczna w niskiej temperaturze oraz niespotykanie długotrwała fluorescencja. Stabilność cieplna, dostępność oraz uproszczone techniki przetwarzania, takie jak szlifowanie, przemieniły tę nową gamę związków w potencjalne nowoczesne materiały. Materiały te obejmują wysoce wydajne magnesy ziem rzadkich, komponenty niezbędne do produkcji wysoce skutecznych włókien optycznych oraz materiały luminescencyjne służące przekazywaniu informacji lub światła. W związku z powyższym, materiały te mogą pomóc w rozwoju technologii komunikacyjnych oraz mikroelektroniki, które uważane są za dwa istotne sektory konkurencyjności w UE. Ze względu na interdyscyplinarną naturę projektu, zgromadził on wiele partnerów i projektów, w których uczestniczyli naukowcy oraz firmy przemysłowe posiadające znaczne doświadczenie naukowe w różnych dziedzinach. Podsumowując, dzięki projektowi Recrysteng udało się otworzyć syntetyczne wrota do wielu materiałów ziem rzadkich, posiadających istotne, nowe własności elektromagnetyczne i strukturalne. Ponadto, nowe podejście projektu do opracowywania funkcjonalnych materiałów molekularnych oraz polimerów wprowadziło bardziej ekologiczne postępowanie do tej gałęzi chemii. Stworzono również bardzo konkurencyjną sieć w tej dziedzinie, posiadającą duży potencjał w zakresie kontynuowania działalności naukowej już po zakończeniu projektu.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania