Мал золотник, да дорог!
Любовь к драгметаллам, а особенно к золоту, имеет в своей основе вполне понятный практический интерес. Эти драгоценные металлы, в связи с их редкостью, химики называют благородными, т.к. они не подверженны коррозии и окислению, что их выгодно отличает от большинства «неблагородных» металлов. Это привело к тому, что золото являлось основной валютой многих цивилизаций на протяжении всей истории. Несмотря на это, на сегодняшний день добыто всего около 190 000 тонн золота, что легко поместится в коробку со стороной в 20 метров.
Если вы думаете, что золото в основном используется для обручальных колец или зубов, то вы сильно отстали от жизни. Постоянно растущее производство электроники требует всё больше и больше золота. Золотые копи уже не справляются, и возникла необходимость искать новые источники презренного металла.
Вот тут учёные и вспомнили, как в нашем Зоопарке год назад обсуждалось, что в канализацию Швейцарии сливается золота и серебра на 1,5 миллиона долларов. «Эврика! Сортирные воды – вот наш новый Клондайк!» – подумали швейцарцы. Но как же из этой… субстанции вытащить золотишко?
На помощь учёным пришли вторые по научному хайпу (после графена) – MOFы! Или металл-органические каркасные структуры, если по-нашему. MOF – гибридные материалы, которые состоят из ионов или кластеров металлов, связанных органическими соединениями или лигандами.
Учёные из Швейцарии разработали «губку», которая может добывать золото из множества сложных жидкостей. Пористый материал, имеющий такое романтичное название Fe-BTC/PpPDA, состоит из металл-органического каркаса (MOF) и полимерных строительных блоков. На картинке слева структура такой чудо-губки из MOFа, которая имеет очень большую внутреннюю площадь поверхности, что позволяет адсорбировать до 1 г золота на грамм материала. И на всё это ему надо всего две минуты. В итоге имеем золото фантастической чистоты – 23,9 Карат, т.е. 999 пробы. На фотке справа видим оптическую микроскопию добытого золота.
Так что помни, добывать золото можно не только с помощью кирки или в тёмных подъездах, но и фильтруя MOFами отходы электроники, морскую, пресную или сточные воды, а также их осадки.
Инфа отсюда.
#MOF #химия #нано
Любовь к драгметаллам, а особенно к золоту, имеет в своей основе вполне понятный практический интерес. Эти драгоценные металлы, в связи с их редкостью, химики называют благородными, т.к. они не подверженны коррозии и окислению, что их выгодно отличает от большинства «неблагородных» металлов. Это привело к тому, что золото являлось основной валютой многих цивилизаций на протяжении всей истории. Несмотря на это, на сегодняшний день добыто всего около 190 000 тонн золота, что легко поместится в коробку со стороной в 20 метров.
Если вы думаете, что золото в основном используется для обручальных колец или зубов, то вы сильно отстали от жизни. Постоянно растущее производство электроники требует всё больше и больше золота. Золотые копи уже не справляются, и возникла необходимость искать новые источники презренного металла.
Вот тут учёные и вспомнили, как в нашем Зоопарке год назад обсуждалось, что в канализацию Швейцарии сливается золота и серебра на 1,5 миллиона долларов. «Эврика! Сортирные воды – вот наш новый Клондайк!» – подумали швейцарцы. Но как же из этой… субстанции вытащить золотишко?
На помощь учёным пришли вторые по научному хайпу (после графена) – MOFы! Или металл-органические каркасные структуры, если по-нашему. MOF – гибридные материалы, которые состоят из ионов или кластеров металлов, связанных органическими соединениями или лигандами.
Учёные из Швейцарии разработали «губку», которая может добывать золото из множества сложных жидкостей. Пористый материал, имеющий такое романтичное название Fe-BTC/PpPDA, состоит из металл-органического каркаса (MOF) и полимерных строительных блоков. На картинке слева структура такой чудо-губки из MOFа, которая имеет очень большую внутреннюю площадь поверхности, что позволяет адсорбировать до 1 г золота на грамм материала. И на всё это ему надо всего две минуты. В итоге имеем золото фантастической чистоты – 23,9 Карат, т.е. 999 пробы. На фотке справа видим оптическую микроскопию добытого золота.
Так что помни, добывать золото можно не только с помощью кирки или в тёмных подъездах, но и фильтруя MOFами отходы электроники, морскую, пресную или сточные воды, а также их осадки.
Инфа отсюда.
#MOF #химия #нано
Хайпанём немножечко!
В понедельник хайпили на графене, а сегодня на ещё одном мастодонте научного хайпа – MOFах. Ну, не совсем на них, а на их младших братьях – ZIFах.
Цеолитные имидазолатные каркасные структуры или ZIF – новые материалы со структурой подобной металл-органическим каркасным структурам MOFам. Они также обладают рекордными площадями поверхности, малой плотностью, а их внутренняя поверхность может быть легко модифицирована химически. Подобно MOF они имеют много потенциальных применений, включая хранение и разделение газов, катализ. А теперь это ещё и отличная взрывчатка и топливо.
Включив ацетиленовый или винильный заместитель в органический компонент структуры ZIF, химики из Канады, Британии и США получили ZIF, самовоспламеняющийся под действием окислителя. На гифке добавление капли азотной кислоты в образец такого самовоспламеняющегося ZIF кобальта. Исследователи надеются, что их ZIF или аналогичные смогут заменить более токсичные и нестабильные гиперголические пропелленты, используемые в настоящее время для ракетных двигателей.
Так что помни, гиперголические пропелленты или самовоспламеняющиеся жидкости в ракетных двигателях – это крайне токсичные, коррозионные и вообще очень неприятные вещества. Другое дело цеолитные имидазолатные каркасы – добрые, пушистые и приятные на ощупь языка…. Наверное. Но это не точно.
Инфа отсюда.
#химия #MOF
В понедельник хайпили на графене, а сегодня на ещё одном мастодонте научного хайпа – MOFах. Ну, не совсем на них, а на их младших братьях – ZIFах.
Цеолитные имидазолатные каркасные структуры или ZIF – новые материалы со структурой подобной металл-органическим каркасным структурам MOFам. Они также обладают рекордными площадями поверхности, малой плотностью, а их внутренняя поверхность может быть легко модифицирована химически. Подобно MOF они имеют много потенциальных применений, включая хранение и разделение газов, катализ. А теперь это ещё и отличная взрывчатка и топливо.
Включив ацетиленовый или винильный заместитель в органический компонент структуры ZIF, химики из Канады, Британии и США получили ZIF, самовоспламеняющийся под действием окислителя. На гифке добавление капли азотной кислоты в образец такого самовоспламеняющегося ZIF кобальта. Исследователи надеются, что их ZIF или аналогичные смогут заменить более токсичные и нестабильные гиперголические пропелленты, используемые в настоящее время для ракетных двигателей.
Так что помни, гиперголические пропелленты или самовоспламеняющиеся жидкости в ракетных двигателях – это крайне токсичные, коррозионные и вообще очень неприятные вещества. Другое дело цеолитные имидазолатные каркасы – добрые, пушистые и приятные на ощупь языка…. Наверное. Но это не точно.
Инфа отсюда.
#химия #MOF
Не расходиться, сейчас снимем видео!
Мечты… Мечты бывают разные – для кого-то это новый iPhone, для кого-то чёрный «Бентли» 1926 года, а кто-то плохо спит, мечтая о первом виниле Юрия Лозы. Вот и учёные сотни лет мечтали увидеть атомы, и это свершилось. Конечно, атомами сейчас не удивишь, но японские нанисты пошли дальше, и представляют нашему вниманию видео химической реакции с атомарным разрешением!
Протекание химических реакций сопровождается образованием промежуточных продуктов, которые часто находятся в быстро меняющемся равновесии друг с другом. Отследить их современными спектроскопическими методами невозможно, т.к. они дают полезную информацию о результатах процессов, и в лучшем случае подсказки, что происходит во время химических реакций. Например, одни из лидеров научного хайпа металлоорганические каркасные структуры (MOF). Большинство исследований рассматривают их рост, но пропускают раннюю стадию зарождения, поскольку это крайне сложно наблюдать.
Вот учёные из Токийского университета потратили десять лет(!), и придумали метод, называемый молекулярной электронной микроскопией. Главной проблемой было разработать способ захвата интересующих молекул, и удержания их на месте во время реакции.
Для этого отлично подошли модифицированные углеродные нанотрубки. Они не только захватывали и удерживали молекулы, но, что важно, не мешали реакциям, в которых эта молекула участвовала. А дальше с помощью электронной микроскопии со сверхразрешением получили видео образования кубической молекулы, которая является критической промежуточной формой, образующейся во время синтеза MOF. На гифке как раз видим нанотрубку, на конце которой чего-то там делается. У японцев ушёл год на то, чтобы убедить рецензентов, что это действительно видео реакции, а не телевизор, с выдернутой антенной.
Учёные говорят, что это первый шаг к «рациональному» синтезу, т.е. к точному и контролируемому получению химических веществ.
Так что помни, все аналитики и производители ЯМР, ИК и прочих дифрактометров замерли, т.к. могут оказаться не у дел. Ведь скоро можно будет просто посмотреть на каплю в молекулярный электронный микроскоп, и сразу станет ясно – да это же алкилантрагидрохинон!
Инфа отсюда.
#химия #нано #MOF
Мечты… Мечты бывают разные – для кого-то это новый iPhone, для кого-то чёрный «Бентли» 1926 года, а кто-то плохо спит, мечтая о первом виниле Юрия Лозы. Вот и учёные сотни лет мечтали увидеть атомы, и это свершилось. Конечно, атомами сейчас не удивишь, но японские нанисты пошли дальше, и представляют нашему вниманию видео химической реакции с атомарным разрешением!
Протекание химических реакций сопровождается образованием промежуточных продуктов, которые часто находятся в быстро меняющемся равновесии друг с другом. Отследить их современными спектроскопическими методами невозможно, т.к. они дают полезную информацию о результатах процессов, и в лучшем случае подсказки, что происходит во время химических реакций. Например, одни из лидеров научного хайпа металлоорганические каркасные структуры (MOF). Большинство исследований рассматривают их рост, но пропускают раннюю стадию зарождения, поскольку это крайне сложно наблюдать.
Вот учёные из Токийского университета потратили десять лет(!), и придумали метод, называемый молекулярной электронной микроскопией. Главной проблемой было разработать способ захвата интересующих молекул, и удержания их на месте во время реакции.
Для этого отлично подошли модифицированные углеродные нанотрубки. Они не только захватывали и удерживали молекулы, но, что важно, не мешали реакциям, в которых эта молекула участвовала. А дальше с помощью электронной микроскопии со сверхразрешением получили видео образования кубической молекулы, которая является критической промежуточной формой, образующейся во время синтеза MOF. На гифке как раз видим нанотрубку, на конце которой чего-то там делается. У японцев ушёл год на то, чтобы убедить рецензентов, что это действительно видео реакции, а не телевизор, с выдернутой антенной.
Учёные говорят, что это первый шаг к «рациональному» синтезу, т.е. к точному и контролируемому получению химических веществ.
Так что помни, все аналитики и производители ЯМР, ИК и прочих дифрактометров замерли, т.к. могут оказаться не у дел. Ведь скоро можно будет просто посмотреть на каплю в молекулярный электронный микроскоп, и сразу станет ясно – да это же алкилантрагидрохинон!
Инфа отсюда.
#химия #нано #MOF
Наногубка для водорода
Мы все хотим чего-то несбыточного. Работать мало – получать много, уплетать гамбургеры – и худеть, смотреть видосы Соболева и распаковки Lego – а разбираться в квантовой физике. Но порой, совместить несовместимое можно. Именно этим занимаются нанисты из Северо-Западного университета в Иллинойсе, получая сверхмалый и сверхпористый материал.
Пока цены на нефть во всём мире обвалились, а цена на бензин в РФ продолжает уверенно расти, всё больше людей засматривается на материалы, которые можно использовать для хранения водорода и метана – горючего для автомобилей на топливных элементах. Эти газы наиболее интересны, как экологичная альтернатива бензину и топливам, привычно загрязняющим нашу атмосферу выхлопными газами.
Транспортные средства на водороде и метане требуют сжатия газов под высоким давлением. Например, давление в водородном баке в 300 раз превышает давление в автомобильных шинах. Из-за низкой плотности водорода достижение такого давления дорого, и может быть небезопасным, поскольку газ легко воспламеняется.
Вот инженеры из США и занялись разработкой новых адсорбирующих материалов, которые могут хранить водород и метан при гораздо более низких давлениях.
Ультрапористые MOFы или металл-органические каркасные структуры состоят из ионов или кластеров металлов, соединённые между собой линкерами – органическими молекулами. Это приводит к образованию многомерных, высококристаллических, пористых и каркасных структур, как на картинке (тёмно-синие узлы металлов, соединённые серыми органическими молекулами).
Новый МОF NU-1501 обладает великолепной адсорбционной способностью за счёт фантастической нанопористости в сверхмалом объёме – образец весом в один грамм такого материала (объёмом в шесть драже M&M) имеет площадь поверхности, которой можно покрыть 1,3 футбольных поля! На картинке справа новые MOFы, где металлами являются алюминий и железо, и оптическая микроскопия одиночных кристаллов.
Благодаря таким материалам можно хранить огромное количество водорода и метана в топливных баках транспортных средств при более низких давлениях, что является важным шагом вперёд при разработке современных транспортных средств на топливных элементах.
Так что помни, пористость бывает разная. Например, пористость для хранения водорода – хорошо, а пористость целлюлитной попы – не слишком. Хотя бы чисто этетически.
Инфа отсюда.
#нано #MOF
Мы все хотим чего-то несбыточного. Работать мало – получать много, уплетать гамбургеры – и худеть, смотреть видосы Соболева и распаковки Lego – а разбираться в квантовой физике. Но порой, совместить несовместимое можно. Именно этим занимаются нанисты из Северо-Западного университета в Иллинойсе, получая сверхмалый и сверхпористый материал.
Пока цены на нефть во всём мире обвалились, а цена на бензин в РФ продолжает уверенно расти, всё больше людей засматривается на материалы, которые можно использовать для хранения водорода и метана – горючего для автомобилей на топливных элементах. Эти газы наиболее интересны, как экологичная альтернатива бензину и топливам, привычно загрязняющим нашу атмосферу выхлопными газами.
Транспортные средства на водороде и метане требуют сжатия газов под высоким давлением. Например, давление в водородном баке в 300 раз превышает давление в автомобильных шинах. Из-за низкой плотности водорода достижение такого давления дорого, и может быть небезопасным, поскольку газ легко воспламеняется.
Вот инженеры из США и занялись разработкой новых адсорбирующих материалов, которые могут хранить водород и метан при гораздо более низких давлениях.
Ультрапористые MOFы или металл-органические каркасные структуры состоят из ионов или кластеров металлов, соединённые между собой линкерами – органическими молекулами. Это приводит к образованию многомерных, высококристаллических, пористых и каркасных структур, как на картинке (тёмно-синие узлы металлов, соединённые серыми органическими молекулами).
Новый МОF NU-1501 обладает великолепной адсорбционной способностью за счёт фантастической нанопористости в сверхмалом объёме – образец весом в один грамм такого материала (объёмом в шесть драже M&M) имеет площадь поверхности, которой можно покрыть 1,3 футбольных поля! На картинке справа новые MOFы, где металлами являются алюминий и железо, и оптическая микроскопия одиночных кристаллов.
Благодаря таким материалам можно хранить огромное количество водорода и метана в топливных баках транспортных средств при более низких давлениях, что является важным шагом вперёд при разработке современных транспортных средств на топливных элементах.
Так что помни, пористость бывает разная. Например, пористость для хранения водорода – хорошо, а пористость целлюлитной попы – не слишком. Хотя бы чисто этетически.
Инфа отсюда.
#нано #MOF