Исследователи из Китая и России провели синтез первых металл-органических полимерных материалов, или металл-органических каркасов (МОК). Результаты последних исследований опубликованы в журналах Dalton Transactions и Chemical Science .

Полученные пористые металл-органические каркасы привлекают внимание ученых тем, что демонстрируют рекордные сорбционные характеристики по отношению к различным летучим веществам, газам, жидкостям и ионам. Это своего рода кристаллические губки, но с уникальными параметрами. Один грамм такого вещества имеет площадь поверхности пор, сопоставимую с площадью футбольного поля.

Кроме этого, они способны совмещать в себе несколько полезных свойств: магнитную восприимчивость, люминесценцию, электропроводность, каталитическую активность и многое другое. Это позволяет создавать на их основе передовые материалы для сенсоров и датчиков, для хранения и обработки информации, фотоэлементов, нанореакторов.

«У нас появился реальный шанс развить в Самаре технологии изготовления новых материалов для энергоэффективного сорбционного разделения нефтепродуктов и нужных в промышленности газов, а также для высокоселективных и высокочувствительных хемосенсоров, – уверен кандидат химических наук, заведующий лабораторией Международного научно-исследовательского центра по теоретическому материаловедению (МНИЦТМ) Самарского политеха Евгений Александров. – Развитие различных аспектов (сорбция, электропроводность, механическая устойчивость, дизайн структур) этой темы уже поддержано научными фондами РНФ, РФФИ и президентским грантом. Кроме того, отправлены заявки в два научных фонда и ведется поиск индустриального партнера».

Сейчас в лаборатории МНИЦТМ кандидатом химических наук Андреем Соколовым, старшим преподавателем Виктором Парфеновым и студенткой Екатериной Вагановой синтезировано более 20 образцов кристаллов как известных, так и новых, еще не изученных, пористых и электропроводных металл-органических координационных полимеров. Это материалы, обладающие высокой пористостью, хорошей стабильностью и сорбционными свойствами по отношению к составляющим природного газа, воздуха, газообразным и жидким выбросам промышленности.

Совместно с сотрудниками кафедры физической химии и хроматографии Самарского университета (завкафедрой профессор Людмила Онучак) планируется изготовить на их основе композитные материалы и исследовать рельеф поверхности этих композитов, их способность к удержанию на поверхности разного рода веществ – например, составляющих природного газа.

Совместно с руководителем научно-образовательного центра «Медицинские диагностические микросистемы» в Институте инновационного развития Самарского государственного медицинского университета Андреем Соколовым планируется создание хемосенсоров и катодных материалов для металл-ионных аккумуляторов на основе получаемых МОК.

«Я рассматриваю эти первые синтезы МОК как знаковое событие в развитии нашего научного центра, – отмечает профессор, директор МНИЦТМ Владислав Блатов. – Наш центр очень молод: мы официально утверждены в качестве подразделения университета в самом конце 2017 года. Вместе с тем за такой короткий срок при поддержке руководства Политеха мы смогли сделать то, о чем мечтали давно, – начать практическую реализацию наших теоретических прогнозов новых кристаллических веществ и материалов в своей лаборатории».