Заказ OnLine : Ваша корзина
Низкая температура для получения неорганических кристаллов
Специалисты по синтезу неорганических соединений очень часто прибегают к кристаллизации для получения новых неорганических материалов, находящих применение в катализе или других областях. Очень часто такой метод получения кристаллов, обладающих необходимой чистотой и морфологией, требует применения высоких температуры и давления.
Новый метод выращивания кристаллов неорганических соединений, разработанный исследователями из Университета Южной Калифорнии, позволяет растить кристаллы при низких значениях температуры и давления, что, возможно, облегчит химикам-неорганикам работу в области открытия и получения новых функциональных неорганических материалов, содержащих сразу несколько химических элементов (главным образом металлов).
Разработка нового метода началась с того, что исследователи из группы Ганса-Конрада цур Лойе решили получить новые неорганические структуры с помощью кристаллизации – они растворили все исходные вещества, необходимые для получения целевого соединения и начали процесс кристаллизации. До настоящего времени этап растворения компонентов для многоэлементных соединений часто проводили при температуре в пределах 600-1200°C и/или давлении выше 625 атм. После растворения в таких жестких условиях исследователи обычно медленно охлаждают раствор, что способствует медленному росту кристаллов правильной формы.
Метод низкотемпературной кристаллизации упрощает получения сложных неорганических материалов.
Один из сотрудников группы, Майкл Чанс (человек с «говорящей» фамилией), разработал менее хлопотный процесс получения кристаллов неорганических соединений, использовав для растворения реагентов смесь, которая наполовину состояла из гидроксида щелочного металла, и наполовину – из воды. Чансу удалось подобрать условия, при которых в 50% растворе щелочи растворение гидроксидов платины и других металлов протекало при температурах, лишь немногим выше 200°C и при давлении ниже одной атмосферы. Смесь, которую цур Лойе назвал гидрофлюксом, растворяет реагенты при низких температурах из-за того, что в составе гидрофлюкса плавится при температуре меньшей, чем в чистом состоянии.
С помощью низкотемпературного гидрофлюкса исследователям удалось получить кристаллы пяти смешанных гидроксидов, синтез которых представляет особую сложность для химиков – Sr6NaPd2 (OH) 17, Li2Pt(OH)6, Na2Pt(OH)6, Sr2Pt(OH)8 и Ba2Pt(OH)8. Цур Лойе отмечает, что такие гидроксиды практически невозможно получить с помощью обычных методов кристаллизации.
Причина, по которой может возникнуть необходимость в синтезе таких соединений, заключается в том, что они могут послужить сырьем для получения каталитически активных смешанных оксидов, традиционное получение таких смешанных оксидов также очень трудоемко. Исследователи из группы цур Лойе показали, что, осторожно нагревая гидроксид Na2Pt(OH)6, можно получить оксид α-Na2PtO3.
Исследователи использовали новый метод также и для кристаллизации оксидов, гидроксидов и гидратов оксидов. Получив хорошие результаты не только для производных платины, но также марганца и кобальта; в перспективе они планируют использовать методологию на производные рутения, иридия и родия.
