Получена совершенно новая форма мезопористого кремния

Исследователи из сингапурского Института биоинженерии и нанотехнологий (Institute of Bioengineering and Nanotechnology — IBN) придумали способ получения тринепрерывного пористого диоксида кремния

.

Бинепрерывная трёхмерная кубическая структура материала AMS-6: видны две взаимосвязанные системы цилиндрических каналов

• Статью о проведённом исследовании в скором времени опубликует журнал Nature Chemistry.

Напомним, что ранее мезопористый кремний (мезопористый, потому что размер его пор находится в пределах 2–50 нанометров) получали путём самосборки на химической матрице. Получались структуры, испещрённые каналами и порами нанометрового диаметра. Наиболее сложные структуры обладали бинепрерывной сетью каналов.

.

Первые наночастицы мезопористого кремния были получены в 1992 году. На этой картинке показаны стандартное гексагональное расположение пор (a) и более сложное кубическое (b) =>>>

Новый материал имеет другую структуру: внутри него располагаются три несвязанные, но переплетающиеся сети каналов (потому он и называется тринепрерывным).

Химики синтезировали его с помощью специально разработанного поверхностно-активного вещества (ПАВ) под названием N,N-диметил-L-фенилаланин.

У этого соединения легко перестраиваемая концевая группа и к тому же длинный углеводородный хвост, водоотталкивающие свойства которого можно изменять.

Изменение условий синтеза с помощью этого ПАВ позволило учёным найти условия, при которых сначала получается бинепрерывный кубический материал, которому дали название IBN-6. Затем он трансформируется в тринепрерывный трёхмерный гексагональный IBN-9 (главный герой новой статьи). Далее он переходит в двумерный гексагональный IBN-10.

На данный момент IBN-9 – наиболее сложный по строению мезопористый наноматериал.

Мезопористые структуры (различного строения) хороши тем, что имеют массу практических применений. Большая площадь поверхности делает их незаменимыми в качестве катализаторов, равномерное распределение пор позволяет использовать в качестве молекулярных сит, в порах можно сохранять и транспортировать лекарственные препараты.

.

Профессор Джеки Ин в прошлом году был признан одним из сотни лучших ведущих разработчиков современности (One Hundred Engineers of the Modern Era)

«В IBN-9 мы впервые получили три независимые системы каналов. Такая мезоструктура позволит также изменять скорость диффузии в различных направлениях, что пригодится для разделения газов и точной доставки лекарств», — добавляет профессор Джеки Ин (Jackie Y. Ying).

IBN-9 и его аналоги дают учёным надежду, что в скором времени удастся получить и более сложные мультинепрерывные мезоструктуры.

Читайте также о пористом наноматериале с рекордной площадью поверхности и пористых углеродных трубках, обладающих ко всему прочему завидной прочностью.

http://www.membrana.ru/lenta/?9192