Российские химики создали «наносито» для нефти и воды: оно вылавливает опасные примеси с галогенами
Исследователи из Челябинска и Москвы впервые синтезировали металл-органические каркасы с галогенными связями, способные избирательно захватывать молекулы хлора, брома и йода. Новый материал, работающий как молекулярное сито, может стать импортозамещающей основой для фильтрации нефти, газа и воды в промышленности.
Коллектив учёных Южно-Уральского государственного университета совместно с московским коллегой получил два ранее неизвестных металл-органических соединения на основе бария и иттрия.
Как пояснили в пресс-службе вуза, эти структуры обладают уникальной способностью селективно удерживать галогенсодержащие молекулы — впервые такие каркасы с галогенными связями были не только смоделированы теоретически, но и выращены в лабораторных условиях. Каждая ячейка материала описывается строгой математической моделью, а ионы в её составе формируют устойчивые связи, которые «захватывают» загрязнители, подобно тому, как сито отсеивает лишнее.
Потенциальная сфера применения разработки охватывает сразу несколько отраслей. В нефтедобыче новый сорбент решает проблему коррозии резервуаров и трубопроводов — он способен улавливать молекулы соляной кислоты ещё до запуска технологического цикла, предотвращая агрессивное воздействие на оборудование.
Кроме того, материал пригоден для очистки воды от остаточного хлора, а также для фильтрации газа, что делает его востребованным в экологических проектах и коммунальном хозяйстве. Учёные подчёркивают: процесс захвата примесей обратим — при нагревании галогенные связи разрушаются, что позволяет управлять сорбцией и многократно использовать материал.
Подтверждение точности структуры и стабильности новых каркасов было получено методом монокристальной рентгеновской дифракции в Курчатовском институте. Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда. Исследователи отмечают, что возможность регулировать свойства наносит открывает перспективу создания узкоспециализированных материалов под конкретные промышленные задачи. Разработка позиционируется как шаг к импортозамещению в сфере высокоэффективных сорбентов, которые ранее поставлялись из-за рубежа.
Ранее физики МФТИ нашли материал для сверхбыстрого квантового интернета. Российские физики разработали высокоточные детекторы для лечения рака глаза.
