Исследователи из США разработали новые химические «губки», которые потенциально могут быть использованы для поглощения углекислого газа, выделяющегося при сгорании углеродсодержащего топлива. Новые пористые соединения относятся к металлоорганическим каркасным структурам (metal organic frameworks).
Высокоэффективное комбинирование металлов с органическим линкерами позволила группе Рахула Банерджи (Rahul Banerjee) из Университета Калифорнии получено 25 новых пористых соединений.
Внимание исследователей из США было сосредоточено на каркасных структурах из цеолитоподобных имидазолятов [zeolitic imidazolate frameworks (ZIFs)], структура которых напоминает алюмосиликатные цеолиты, используемые в качестве молекулярных сит и катализаторов. Для получения структур ZIF используются атомы кобальта или цинка, связанные друг с другом линкерами на основе имидазолятов, такой подбор металлов и лигандов позволяет получать структуры с тетраэдрическим мотивом.
Исследователи осуществили около 9600 индивидуальных реакций в микромасштабах, варьируя состав и структуру имидазолятных линкеров и ионы металлов. Изучив почти 10000 структур с помощью порошкового рентгеноструктурного анализа, исследователи остановились на 25 новых кристаллических структурах, перспективных в практическом отношении.
Исследования показали, что ряд новых структур ZIF обладает удельной площадью внутренней поверхности вдвое большей, чем площадь поверхности самых пористых цеолитов. Также оказалось, что эти соединения способны к селективному удалению CO2 из газовых смесей и хранению большего количества углекислого газа, чем любой известный в настоящее время материал с большой площадью внутренней поверхности.
