Новости химической науки > Мезопористые металлы

Самоорганизация заставляет наночастицы платины образовывать металлические структуры, отличающиеся большим размером пор.

Новый метод синтеза заставляет наночастицы платины образовывать высокоорганизованные материалы с порами диаметром 10–20 нм. (Рисунок из Science 2008, 320, 1748)

Исследователи из Университета Корнелла разработали метод синтеза высокоорганизованных металлических материалов, отличающихся ранее недоступным размером пор в десятки нанометров. Такие «мезопористые» металлы могут способствовать течению потока молекул через поры, благодаря чему могут оказаться полезными в качестве электродов для топливных ячеек, а также применяться в катализе и фотонике.

В последнее время развитие методов синтеза привело к значительному увеличению количества самых разнообразных пористых материалов, включая цеолитоподобные соединения, металлоорганические каркасные структуры. Однако, до сих пор эти методы, зачастую эксплуатирующие в качестве шаблонов органические соединения, не позволяли получить упорядоченные металлические структуры с размером пор более 2 нм.

Руководитель исследований Ульрих Визнер (Ulrich Wiesner) отмечает, что главная трудность в создании таких систем заключается в том, что высокая энергия поверхности наночастиц металлов заставляет их образовывать компактные кластеры. Такая тенденция к агрегации делает крайне трудным выстраивать упорядоченные системы из металлов. Для решения проблемы, которой, по словам исследователей, нельзя решить «горячей ковкой», новый материал был получен за счет самоорганизации блок-сополимеров и стабилизированных наночастиц платины.

Для выстраивания частиц платины размером в 1.8 нм и придания им растворимости исследователи использовали ионно-жидкостные лиганды (хлорид четвертичных аммониевых солей). Комбинация стабилизированных наночастиц с изопрен-метакрилатными блок-сополимерами привела к образованию упорядоченных металлоорганических структур. На последнем этапе комбинация нагрева с процедурами травления позволила удалить органические компоненты, оставив пористую металлическую платину с диаметром пор 10–20 нм.

Источник: Science 2008, 320, 1748

метки статьи: #нанотехнологии, #неорганическая химия, #новые материалы