Химики создали пористую жидкость

Моделирование структуры пористой жидкости

Изображение: Queen's University Belfast

Группа химиков из Великобритании, Аргентины, Германии и Франции синтезировала пористую жидкость, представляющую собой раствор органических «молекул-клеток» в «большом» растворителе. Подобные жидкости могут быть использованы для высокоэффективного разделения газов. Результаты работы опубликованы в Nature.

Исследователи получили молекулы-клетки с помощью двух различных методов. Первый представляет собой многостадийный синтез диамина краун-эфира с последующей конденсацией с триформилбензоле, а второй — одностадийный синтез, в котором ученые смешали дихлорметановые растворы триформилбензола, диаминоциклогексана и диаминометилпропана (подробности процессов синтеза описаны тут).

В первом методе в результате синтеза получается индивидуальное вещество, а во втором полученный в результате реакции конденсации продукт представляет собой смесь семи различных химических соединений, отличающуюся по количеству молекул различных аминов, три из которых имеют две различные изомерные формы.

Исследователи получили конечную пористую жидкость путем растворения молекул-клеток в нескольких различных растворителях, которые были подобраны таким образом, чтобы не помещаться в полости клетки: 15-краун-5 и гексахлорпропене. Вещество растворяли до предела растворимости, который составляет приблизительно одна молекула-клетка на 12 (для краун-эфира) и 36 (для гексахлорпропена) молекул растворителя. Исследователи доказали, что в полученной жидкости поры пусты с помощью симуляции молекулярной динамики (показывает, что заполнение пор молекулами растворителя энергетически невыгодно) и позитронной аннигиляционной спектроскопии.

Ученые изучили поглощение газов полученными растворами и обнаружили, что пористые жидкости способны растворять на порядок большие количества газов, нежели чистые растворители. И хотя пористые жидкости пока еще не способны конкурировать с твердыми веществами в отношении количеств захватываемых газов, для них существует перспективное применение разделении различающихся по размерам молекул газов.

Евгений Анохин

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.