Химики из США и Южной Кореи разработали наноматериал, способный удерживать большие количества фторсодержащих газов, которые используют для замены озонразрушающих соединений, к примеру, в холодильных системах. Это мощные парниковые газы, требующие особых условий хранения. Инновационный материал может обеспечить простой и безопасный способ снизить риск утечек. О работе учёных, опубликованной в журнале Science, рассказывает ТАСС.

Фтор всё чаще используется при синтезе лекарств и агрохимикатов, так как он повышает биодоступность и метаболическую стабильность органических молекул. Фторсодержащие газы в теории хорошо подходят для присоединения атомов фтора к подобным веществам, однако они редко используются на практике, так как их хранение и использование требует специального оборудования. Исследователям удалось найти подход, который позволяет хранить их в виде стабильных твёрдых частиц.

Наночастицы разработала научная группа под руководством доцента Корнеллского университета Филипа Мильнера. Нанокомпозитный материал состоит из особых пористых структур: металл-органических каркасов (МОК). Эти полимеры особенно устойчивы благодаря своему строению, напоминающему пчелиные соты. Катализаторы и фильтры на базе МОК применяются в промышленности для очистки воздуха от углекислоты или водорода, а также для хранения этих газов. Исследователи выяснили, что МОК на базе соединений магния и соединений, содержащих кольцевые углеродные молекулы (бензолы), способны поглощать молекулы распространенных хладагентов – трифторпропилена и разных фторированных фреонов. Наноструктуры также обеспечивают контролируемое высвобождение газов. Наблюдения показали, что наночастицы из МОК оставались стабильными на протяжении более двух месяцев при их покрытии воском.

Эти же наночастицы, как показали проведённые эксперименты, можно применять в синтезе фторированных химикатов, и коэффициент полезного действия таких химических реакций может быть выше, чем при прямом применении фторсодержащих газов. Как надеются исследователи, это преимущество созданных наноструктур ускорит их внедрение в фармацевтику и химическую промышленность.