Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Органические цеолиты

Ключевые слова:  динамика сорбции, комплексные соединения, конкурс тем, соединения включения, сублимационная сушка замороженных растворов, супрамолекулярная химия, учителю

Автор(ы):  Огиенко Андрей Геннадьевич

30 декабря 2011

«Органические цеолиты»

В середине XX века Шеффером и сотрудниками было обнаружено, что большая группа неорганических комплексных соединений общей формулой [MA4X2] (где М – переходный металл (II), А – нейтральный лиганд (пиридин либо его производное), Х – анионный лиганд), обладает включающей способностью по отношению ко многим ароматическим соединениям. Наиболее любопытной особенностью процесса включения являлась его резко выраженная селективность по определенному гостю при разделении многокомпонентной смеси.

Форма и некоторая гибкость молекул позволяет им и без гостя упаковываться в достаточно плотную α–модификацию. Однако при наличии молекул другого сорта – гостей, могут быть построены и иные плотноупакованные и энергетически выгодные структуры. Например, соединение β-[Ni(4-Mepy)4(NSC)2] (здесь β означает клатратную модификацию, в отличие от α–модификации, кристаллизующейся в отсутствие гостя), было предложено называть «органическим цеолитом» вследствие любопытной особенности этого и ему подобных соединений частично или полностью терять молекулы гостя без изменения структуры. То есть, такие каркасы могут не только включать различные по химической природе соединения, но и сохранять длительное время свою структуру даже при полностью вакантных полостях.

Однако, стандартные методики получения «пустых» β-каркасов (получение крупных кристаллов клатрата данного комплекса с легко летучим орг. растворителем (1-ая стадия) с последующим разложением клатрата (2-ая стадия)) предполагают получение достаточно крупных (до 1 см) поликристаллов данных комплексов. При этом известно, что скорость процессов сорбции/десорбции лимитируется диффузией молекул гостя в каналах.

В данном проекте школьникам предлагается получить микронизированный β-каркас (размер отдельных частиц < 1 мкм) в одну стадию с использованием сублимационной сушки замороженного (с использованием больших скоростей охлаждения) раствора данного комплекса в легколетучем органическом растворителе (либо смеси орг.растворитель-вода) и исследовать влияние размеров частиц на динамику сорбции органических растворителей из паровой фазы.

Результат:

Сравнение структур (с использованием программ визуализации кристаллографических данных) различных форм комплекса [Ni(4-Mepy)4(NSC)2], размеров и формы отдельных частиц. Исследование влияния размеров частиц на динамику сорбции органических растворителей из паровой фазы.

Методы:

Синтез исходного комплекса [Ni(4-Mepy)4(NSC)2] и его форм, сублимационная сушка замороженных растворов, оптическая микроскопия, сканирующая электронная микроскопия, рентгеновская дифракция, определение удельной площади поверхности, комплексонометрическое титрование (при необходимости), определение динамики сорбции различными формами полученного комплексного соединения.

Образцы:

[Ni(4-Mepy)4(NSC)2]

Литература:

Дядин Ю.А., Удачин К.А., Бондарюк И.В.// «Соединения включения» (Новосибирск: НГУ) - 1988.

Lipkowski J.// «Comprehensive Supramolecular Chemistry»; eds: Atwood J.L., Davies J.E.D., MacNicol D.D. and Vogtle F. (Pergamon) – 1996. – v.6. – p. 691.

Дядин Ю.А. Супрамолекулярная химия: клатратные соединения.// Соросовский образовательный журнал, №2 (1998), 79-88.

 

Прикрепленные файлы:
 

 
Средний балл: 10.0 (голосов 1)

 



Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Лед и пламень: эшелоны моноатомных ступеней
Лед и пламень: эшелоны моноатомных ступеней

Конкурс «Элементы и Люди» в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов
РХТУ им. Д.И. Менделеева, Российское химическое общество имени Д.И. Менделеева, МГУ имени М.В. Ломоносова приглашают к участию в конкурсе, посвященном 150-летнему юбилею Периодической таблицы химических элементов Менделеева. Участвовать могут школьники, студенты, молодые ученые и специалисты.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Нитрид-борные нанокомпозиты для доставки лекарств. 2D наноматериалы помогут создать портативную искусственную почку. Обзор по cтрейнтронике. Доставка лекарств с помощью борнитридных фуллеренов. Речные фуллерены. Научный хит-парад 2018 по версии APS

Лекция Константина Севернинова: от бактериального иммунитета к геномному редактированию
20 декабря состоялась лекция молекулярного биолога, профессора Константина Северинова.
На лекции обсуждались вопросы: какова природа генетических болезней, и сможем ли мы лечить их в ближайшем будущем; что такое система CRISPR-Cas, и как бактерии используют её для борьбы с вирусами, и как изучение этого необычного механизма привело к созданию мощного инструмента геномного редактирования.

Почувствовать живое...
Е.А.Гудилин, А.А.Семенова, Н.А.Браже
Неразрушающее исследование живых клеток и клеточных структур является в настоящее время важным направлением научных изысканий, которые во многих зарубежных и российских научных группах направлены на достижение вполне прагматической цели – разработку новых принципов биомедицинской диагностики и эффективных подходов в нарождающейся персональной медицине.

Российская газета: Перевернуть пирамиду. Президент РАН: как повысить наши шансы на Нобеля
Юрий Медведев
Почему Россия по числу Нобелей отстает от ведущих стран мира, уступая, например, даже маленькой Швейцарии? Замалчиваются ли достижения отечественных ученых? Почему без привлечения в науку российского бизнеса мы не сможем успешно конкурировать в борьбе за престижную научную премию? Об этом корреспондент "РГ" беседует с президентом РАН Александром Сергеевым, который побывал в Стокгольме на вручении Нобелевских премий и поделился своими впечатлениями.

Эффект лотоса
Никельшпарг Эвелина Ильинична
Кратко и поэтично об одном из самых известных эффектов, который так любят школьники и участники наноолимпиады - об эффекте лотоса...

Инновационные системы: достижения и проблемы
Олег Фиговский, Валерий Гумаров

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.