Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Inorganic Chemistry Frontiers (прим. - Пресс-служба РНФ).
«Данное соединение стабильно при высоких температурах, а также оно легко меняет цвет на синий при нагреве до 80 градусов Цельсия. Это связано с тем, что материал теряет молекулы воды, которые в обычных условиях "удерживаются" рядом с ионами меди. Если после нагрева его поместить во влажную среду, то происходит обратное изменение окраски на бирюзовую. Это свойство удобно использовать для визуального выявления влаги», - говорится в сообщении.
Разработанный российскими исследователями материал относится к числу так называемых металл-органических каркасов (МОК). Так ученые называют очень пористые наноструктуры из молекул органики и ионов металлов, похожие по структуре на пчелиные соты. Они широко используются в качестве основы для фильтров, детекторов различных газов и в качестве «упаковки» для опасных веществ.
Изменение цвета композита во влажной среде (слева) и при нагревании (справа). Источник: Сергей Кутумов
Группа российских химиков под руководством заведующего лабораторией функциональных элементоорганических соединений Института элементоорганических соединений РАН (Москва) Ашота Арзуманяна разработала необычный МОК, основой для которого служат ионы меди, а также молекулы симметричной кремнийорганической кислоты. Она представляет собой молекулу, в основе которой лежит кольцо из атомов кремния и кислорода, соединенное с четырьмя «хвостами» из кремнийорганических молекул.
«Оказалось, что простое смешивание спиртовых растворов соли меди и кремнийорганической кислоты, а также последующая сушка позволяют получить порошок бирюзового цвета. Этот пористый материал обладает очень низкой плотностью, в 100 раз ниже, чем у воды, а потому может быть охарактеризован как металл-органический аэрогель», - пояснил младший научный сотрудник ИНЭОС РАН (Москва) Сергей Кутумов, чьи слова приводит пресс-служба РНФ.
Благодаря такой комбинации свойств этот материал может использоваться как датчик влажности для защиты электроники и других чувствительных к воде компонентов техники, а также в качестве основы для многоразовых катализаторов, которые окисляют сложные молекулы или формируют азотосодержащие органические соединения. В перспективе эти материалы также могут быть применены для очистки промышленных стоков и сбора влаги в засушливых регионах Земли, подытожили ученые.
