Сотрудники Института физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН совместно с коллегами из Кольского научного центра РАН разработали инновационный фотохимический метод синтеза металлорганических каркасов (MOF). Эти пористые соединения, состоящие из ионов металлов и органических лигандов, сегодня востребованы в самых разных областях: от катализа и создания чувствительных сенсоров до разработки систем для улавливания радионуклидов и безопасного обращения с ядерными отходами.
Традиционные способы получения MOF, как правило, требуют длительного нагрева реакционной смеси в автоклавах в течение нескольких дней, что делает процесс дорогим и энергозатратным. Новый подход, предложенный российскими учеными, основан на использовании ультрафиолетового излучения. Как сообщили в пресс-службе Минобрнауки, эта технология позволяет сократить синтез с нескольких суток до нескольких часов или даже минут, обеспечивая при этом высокий выход однородного продукта.
Впервые в мире метод был успешно применен для получения различных модификаций MOF на основе лантаноидов и америция — радиоактивного элемента, работа с которым требует повышенных мер безопасности. Ультрафиолетовое облучение позволяет проводить реакцию при комнатной температуре, что сводит к минимуму риски для персонала и упрощает герметизацию оборудования.
Исследователи также сравнили новый фотохимический метод с радиационно-химическим, впервые протестированным для этих элементов. Как отмечает ведущий научный сотрудник лаборатории химии технеция ИФХЭ РАН Михаил Волков, оба подхода открывают широкие возможности. Однако именно УФ-излучение обеспечивает более гибкое управление структурой каркасов и позволяет селективно получать различные их типы, что принципиально важно для создания материалов с заданными свойствами. Разработка расширяет возможности препаративной химии и делает синтез этих перспективных соединений более доступным для исследовательских групп по всему миру.
Ранее Наука Mail рассказывала, что химики ускорили синтез «губок» для очистки ядерных отходов.