Новый сверхпористый материал стоит дороже алмазов
Москва, 13:21, 02 Окт 2018, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Специалисты Технического университета Дрездена создали новый материал с рекордной пористостью и удельной площадью поверхности.
Обилие пор – ключ к эффективности материалов для систем хранения энергии, экологических технологий и катализаторов. Чем их больше в твердом веществе, тем больше жидкости и газа оно задерживает. Но с ростом пористости падает стабильность материала. В поисках компромисса, сотрудники химического факультета Технического университета Дрездена создали рекордную структуру. Их DUT-60 имеет наивысшую площадь поверхности и пористость (5,02 см куб./г) среди известных кристаллических каркасных материалов.
Структура на 90,3% состоит из свободного объема. Металлорганический каркас может поглощать большое количество газа. То есть, он способен удерживать большое количество вещества или отфильтровывать токсичные соединения из воздуха.
«Материалы с такой удельной поверхностью демонстрируют новые, неожиданные явления, — объяснил профессор Стефан Каскель. – Если представить внутреннюю поверхность грамма зеолита как плоскость, она покроет около 800 кв. м, графена – почти 3000 кв. М. Грамм DUT-60 растягивается на 7800 кв. м».
Материал был разработан расчетными методами и затем синтезирован. Он включает несколько компонентов с низкой плотностью, имеющих достаточную механическую стабильность для хранения газов без разрушения поверхности.
«На создание DUT-60, после теоретической стадии, ушло 5 лет, — сказал профессор Каскель. – Из-за сложности производства, материал стоит дороже, чем золото и алмазы. Пока он синтезируется в небольших количествах – до 50 мг за раз».
Ранее мировой рекорд пористости принадлежал NU-110, представленному Омаром Фарха из Северо-Западного университета в 2012-м – 4,4 куб. см/г.
Профессор Каскель с партнерами продолжают разрабатывать новые пористые материалы, способные динамично менять структуру и адаптировать размеры выемок.
Выводы проекта представлены в Angewandte Chemie International Edition.
