С помощью методов синхротронной спектроскопии рентгеновского поглощения изучен процесс образования зародышей пористых металлорганических каркасных структур
Ученые Южного федерального университета исследовали процесс зародышеобразования в содержащих цирконий металлорганических каркасных полимерах (МОКП) в системе проточного синтеза с помощью рентгеновской спектроскопии поглощения.
Содержащие цирконий металлорганические каркасные полимеры являются частным случаем материалов семейства МОКП, нашедших в наши дни широкое применение в различных областях таких как сепарация и хранение газов, гетерогенный катализ, фильтры и мембраны, биомедицина и многое др. Цирконий известен возможностью формировать связи с высоким координационным числом. Это обеспечивает МОКП на основе циркония более высокую термическую и химическую стабильность и механическую прочность, по сравнению с аналогичными металлорганическими каркасами на основе, например, атомов переходных металлов, и делает их более перспективными кандидатами для применения, например, в области гетерогенного катализа широкого круга химических реакций.
Более того, уникальная координационная химия атомов циркония позволяет получать МОКП с более крупными полостями и порами, а также обеспечивать упрощенный доступ к металлическим центрам МОКП гостевым молекулам. Однако ввиду перечисленных выше преимуществ металлорганических каркасных полимеров на основе МОКП особую важность и значение приобретает вопрос контролируемого процесса дефектообразования и фазового состава синтезируемых образцов.
Изменения, наблюдаемые на спектрах в результате нагрева циркулирующей смеси, могут быть преимущественно интерпретированы температурными изменениями в регистрируемом сигнале. Любопытно, что на Фурье-трансформантах k2-взвешенной осциллирующей функции χ(k) наблюдается не только уменьшение интенсивности первого максимума, который для рассмотренной системы должен соответствовать первой координационной сфере Zr-Cl, но и некоторое смещение максимума в сторону меньших значений R.
Коллектив проекта «Управляемая искусственным интеллектом роботизированная станция на источнике синхротронного излучения для ускоренной разработки новых перспективных материалов и их диагностики в режиме реального времени» обнаружил, что добавление воды в малом количестве к предварительно растворенному в ДМФА оксиду циркония еще не инициирует процесс зародышеобразования оксидных кластеров циркония. При этом данный процесс наблюдается в проточном синтезе при последовательном добавлении терефталевой кислоты в качестве источника линкеров для дальнейшего роста кристаллитов МОКП.
Источник: Южный Федеральный Университет