Прозрачные тонкие пленки из металлорганических каркасов помогут очищать воздух и почву

Японские ученые разработали пленку из металлорганических каркасов — соединений, в которых металлы и органические вещества образуют единую кристаллическую структуру. С помощью разных концентраций уксусной кислоты и ацетата натрия авторам удалось контролироваль рост кристаллов, их однородность и форму. Так ученые получили тонкую пленку со множеством мельчайших пор, которые хорошо пропускают свет. В будущем тонкие пленки позволят эффективнее очищать воздух, воду и почву от тяжелых металлов и других загрязнителей. Исследование опубликовано в журнале Nanoscale.Поваренная соль и сахар-рафинад имеют белый цвет благодаря отдельным бесцветным кристаллам, которые рассеивают видимый свет. Когда исследователи изготавливают оптические и электрические приборы, они стремятся избавиться от этого свойства, достичь оптической прозрачности и позволить свету беспрепятственно проходить через кристаллы. Похожие цели они преследуют при изготовлении металлорганических каркасов (MOF) — класса соединений, в которых металлы и органические вещества образуют единую кристаллическую структуру. Тонкие пленки из металлорганических каркасов потенциально могут использоваться в решении экологических проблем, например, для накопления водорода и улавливания углекислого газа.Японские ученые разработали пленку с контролируемым ростом кристаллов таким образом, чтобы снизить рассеяние света. Для этого они использовали модулятор — вещество, состоящее из смеси разбавленной уксусной кислоты и ацетата натрия. Исследователи выращивали кристаллы на медной подложке, контролируя их однородность и одинаковую форму с помощью разных концентраций модулятора. Расположив кристаллы без зазоров, ученые получили тонкую пленку высокого качества.«Тонкие пленки, изготовленные в ходе этого исследования, имеют множество мельчайших пор, которые позволяют свету хорошо проходить через них. Мы предполагаем, что полученные материалы будут использоваться в качестве оптических датчиков, оптических элементов и прозрачных газоадсорбционных листов, которые изменяют оптические свойства в процессе поглощения тех или иных газов», — пояснил Кенджи Окада, соавтор исследования из Столичного университета Осаки, Япония.Молекулярная адсорбция — это процесс, при котором молекулы вещества, например газа, «садятся» на поверхность твердого материала. Адсорбция позволяет очищать воздух, воду и почву от тяжелых металлов и других загрязнителей.