Заказ OnLine : Ваша корзина
Клетка с переходными металлами сможет поймать неон
Группе исследователей впервые удалось наблюдать взаимодействие между инертным газом неоном и переходным металлом. Их неожиданное открытие предоставляет новые возможности для улавливания инертного газа и, возможно, его более легкого родственника – гелия.
Неон (оранжевый) внутри пор каркаса NiMOF-74. Конечная разностная карта Фурье материала (справа) показывает высокую электронную плотность в местах, в которых располагаются атомы неона.
Неон находит свое применение не только для изготовления разноцветных рекламных огней. Этот инертный газ необходим для создания некоторых типов лазеров, используется в технике фотолитографической печати полупроводников. Неон достаточно распространён во вселенной, однако из-за своей химической инертности и относительной легкости этот благородный газ постоянно теряется атмосферой Земли. Неон сложно получить в чистом виде – для его промышленного получения применяют фракционирование сжиженного воздуха, но этот подход отличается низкой эффективностью и большой стоимостью.
Исследователи из группы Питера Вуда из Кембриджского банка структурных данных обнаружили, что в определенных условиях инертный газ может взаимодействовать с переходным металлом. Строго говоря, это не первый пример наблюдения взаимодействия инертный газ-металл, однако эта работа может стать основой для разработки нового подхода улавливания благородных газов.
Исследователи наблюдали за тем, как при низких температурах и высоких давлениях (5-100 атмосфер) неон адсорбируется двумя типами металлоорганических каркасных структур – пористым медьсодержащим материалом, рабочий шифр которого PCN-200 и пористой никельсодержащей структурой с шифром NiMOF-74. Для обоих каркасных материалов, насыщенных неоном, были проведены рентгеноструктурные исследования, на основании результатов которых была предложена модель взаимодействия неона с каждым из координационных полимеров.
По словам Вуда, взаимодействия неона с PCN-200 представляют собой простые вандерваальсовы силы, однако в NiMOF-74 наблюдается картина, обладающая характеристиками химической связи – уменьшение межатомного расстояния и перераспределение электронной плотности.
Рассел Моррис из Университета Св. Андрея уверен, что это необычное взаимодействие является следствием формирования координационных вакансий на атомах переходного металла в металлоорганическом каркасе. Он добавляет, что такие координационные вакансии могут быть причиной прочного взаимодействия с «гостями», входящими в металлоорганический каркас, возможно, не исключением оказался и гость-неон.
