Ячейка нового материала. Разными цветами показаны шестиугольные составляющие ячейки. На графике указана зависимость количества пор (по вертикали) от их размера (по горизонтали). Изображение авторов исследования

Создан материал с самой большой удельной поверхностью

Новый материал, получивший имя UMCM-2 (эмпирическая формула C₁₃₂H₆₆O₃₉S₈Zn₁₂), представляет собой кристаллическую структуру, на которую натянуты мембраны из полимера (наличие подобных мембран обеспечивает высокую удельную поверхность). Кристаллическая основа имеет ячейки, состоящие из семи шестиугольных блоков различной формы (см. иллюстрацию).

Основная часть микроскопических пор в материале имеет диаметр менее двух нанометров. По словам исследователей, именно отсутствие более крупных отверстий является ключевым для создания материалов с высокой удельной поверхностью.

В качестве доказательства они приводят следующий пример. Предыдущий материал, который они получали, назывался UMCM-1 и также состоял из основы, на которую были натянуты полимерные мембраны. От UMCM-2 его отличало то, что ячейка структуры состояла из шести компонент с достаточно крупным каналом шестиугольного сечения в центре. При этом удельная площадь данного материала была значительно ниже, чем у UMCM-2.

Открытие ученых позволило прояснить один вопрос из области водородной энергетики. Известно, что одной из основных ее трудностей является хранение топлива. Пористые материалы могли бы помочь преодолеть данную трудность. До настоящего времени ученые предполагали, что количество поглощаемого материалом водорода зависит, в основном, от удельной поверхности, однако UMCM-2 показывает, что это не совсем так.

Химики установили, что данный материал поглощает водорода не более семи процентов от собственной массы. При рекордном значении удельной площади это число не сильно отличается от характеристик других пористых материалов, изучаемых для нужд водородной энергетики. Авторы работы полагают, что необходимо искать новые механизмы, отвечающие за хранение "топлива будущего".

Ссылки по теме
- A Porous Coordination Copolymer with over 5000 m2/g BET Surface Area - Journal of the American Chemical Society, 06.03.2009
- New nanoporous material has highest surface area yet - пресс-релиз на сайте Университета штата Мичиган, 09.02.2009
- Ученые получили в лаборатории пятиугольный снег - Lenta.ru, 09.03.2009
- Лонсдейлит оказался в полтора раза тверже алмаза - Lenta.ru, 13.02.2009
- Физики впервые превратили графен в графан - Lenta.ru, 02.02.2009

Сайты по теме
- Университет штата Мичиган