Британские и китайские учёные инкапсулировали анион брома внутрь полости супрамолекулярной структуры для получения вещества, способного послужить моделью для металл/анион-допированного TiO₂. Моделирование необходимо для нахождения способов улучшения существующих допированных оксидом титана фотокаталитических, фотогальванических и других подобных устройств.

Доминик Райт и его коллеги из Кембриджского университета (Великобритания) инкорпорировали анион брома в полиоксотитанат по принципу «гость-хозяин». При этом наблюдалось образование лишь слабого связывания брома с окружающей титан-оксидной оболочкой.

Допированные металлами фазы оксида титана, в которых небольшое количество ионов стороннего металла распределяется в кристаллической решетке TiO₂, представляют особый интерес в качестве материала для производства фотохимических катализаторов, используемых, например, для фотохимического разложения воды (с образованием Н₂ и O₂) при облучении дневным солнечным светом. При этом мы мало что знаем как об активных металлических центрах в таких каталитических системах, так и о путях, которыми ионы могут быть инкорпорированы в кристаллическую структуру TiO₂.

Рис. 1. Структура анионного комплекса «гость-хозяин» (иллюстрация RCS).

В нынешней работе учёным удалось осуществить сольвотермальную реакцию Ti(OⁱPr)₄ c CoBr₂ в изопропаноле при 150 ˚C, продуктом которой оказалось необычное по своему строению соединение с разделёнными ионами [Ti₁₂O₁₅(OⁱPr)₁₇]⁺[(BrCo)₆Ti₁₅O₂₄(OⁱPr)₁₈(Br)] ^-. Геометрически гетерометаллический анион продукта Ti₁₅Co₆ содержит анион брома (Br^-), заключённый внутри полости полиоксотитанатной оболочки. Таким образом, удалось открыть новое соединение, образованное по принципу «гость-хозяин».

Подробнее о методах и результатах исследования можно узнать из статьи, опубликованной в журнале Chemical Science.