Fluorki metalu na miarę
Od kiedy odkryto, że dodanie fluoru do cząsteczek organicznych przynosi szereg pożytecznych efektów, synteza i zastosowania zawiązków fluoroorganicznych przeszły dynamiczny rozwój. Początkową największą siłą napędzającą rozwój tej dziedziny był przemysł farmaceutyczny. Związki fluoroorganiczne znajdują teraz jednak zastosowanie w wielu innych obszarach, w tym w tworzywach sztucznych, technikach chłodzenia czy konwersji energii. Szczególnie przydatne są w produkcji energii i katalizatorach, gdzie znacznie poprawiają wydajność stosowanych tam związków. W tym kontekście, uczestnicy finansowanego ze środków UE projektu "Funkcjonalne fluorki metali" (Funfluos) zajmowali się tworzeniem fluorowanych materiałów o cechach dopasowanych do konkretnych zastosowań. Chodziło o to, by poznać górne wartości graniczne dotyczące powierzchni, porowatości, kwasowości i stabilności termicznej, jakie można osiągnąć w przypadku tych materiałów. W tym celu, partnerzy projektu, koncentrując się w szczególności na materiałach zawierających aluminium, stworzyli wysoce innowacyjne metody syntezy, uzyskując fluorki o 10-krotnie większej powierzchni niż do tej pory oraz o niezwykle wysokiej kwasowości Lewisa. Pierwsza metoda syntezy (niewodna synteza zol-żel) obejmowała reakcję metalu w rozpuszczalniku organicznym, np. alkoholu, z fluorowodorem. Badano alternatywne metody uzyskania wysoce zniekształconych fluorków metalu, polegającą na rozkładzie utleniającym i bezpośrednim przygotowaniu aerożelu fluorku metalu. Nowe metody umożliwiają precyzyjne kontrolowanie składu chemicznego, konkretnych właściwości elektronicznych i właściwości pochłaniania promieniowania ultrafioletowego (UV) oraz struktury krystalicznej fluorowanych metali. Fluorki metali o dużej powierzchni wykazywały interesującą aktywność katalityczną ze względu na ulepszone właściwości. Wbudowanie metali o interesujących cechach katalitycznych w takie fluorki pozwoliło uzyskać bardzo obiecujące katalizatory nadające się do dehydrogenacji utleniającej propanu oraz do przekształcania metanolu w aldehyd mrówkowy. Inne bardzo interesujące zastosowanie fluorków metali polegało na wykorzystaniu ich jako pochłaniaczy promieniowania UV w systemach ochrony przeciwsłonecznej, ponieważ obecność fluoru pozwala regulować konkretne parametry związków, takie jak optyczne pasma wzbronione, oraz ograniczyć współczynnik załamania celem uzyskania większej przezroczystości w zakresie widzialnym. Uczestnikom projektu Funfluos udało się stworzyć i zoptymalizować metody syntezy fluorków metali o dużej powierzchni, które mogą znaleźć zastosowanie w wielu dziedzinach. Możliwość kontrolowania i modyfikowania docelowych cech takich związków jest pożądaną własnością, którą można wykorzystać komercyjnie z pożytkiem dla gospodarki i środowiska.
