Химики СФУ получили соединения, которые помогут в том числе адсорбировать вредные и радиоактивные вещества — Naked Science
6 минут
СФУ

Химики СФУ получили соединения, которые помогут в том числе адсорбировать вредные и радиоактивные вещества

Исследователи из Сибирского федерального университета получили новые поликристаллические соединения со структурой апатита.

Химики СФУ получили соединения, которые помогут в том числе адсорбировать вредные и радиоактивные вещества
Химики СФУ получили соединения, которые помогут в том числе адсорбировать вредные и радиоактивные вещества

Апатиты — ископаемые минералы, порой сбивающие с толку своим сходством с бериллами и турмалином. Также апатит с давних пор известен как основной неорганический компонент костей и зубов животных (и, конечно, человека). Все апатиты, встречающиеся в природе, обладают различным химическим составом, но их принято относить к одной группе материалов, которые называют «материалами со структурой апатита».

Соединение, полученное и охарактеризованное химиками СФУ, описывается сложной на первый взгляд формулой Pb10 – xLax(GeO42 + x(VO4)4 – x (x = 0, 1, 3). Фактически в его состав входит свинец и не менее обычный на нашей планете элемент лантан — серебристо-белый, покрытый сероватой окисной пленкой металл со средней температурой плавления.

Химики СФУ получили новое соединение методом твердофазного синтеза. Затем измерили теплоемкость этих поликристаллических образцов и рассчитали термодинамические свойства получившихся ванадатогерманатов свинца-лантана. Первоначальные результаты исследования опубликованы в журнале Inorganic Materials. По мнению авторов, эти соединения найдут широкое применение в природоохранной, биотехнологической и медицинской областях.

«Интерес к новым соединениям со структурой апатита, в частности к ванадатогерманатам свинца, связан с огромными возможностями их применения. Такие соединения используют в качестве лазерных и флуоресцентных материалов, применяют в медицине как совместимые с костной тканью биоматериалы.

Можно использовать их в энергетике (в качестве ионных проводников) и нефтепереработке (выступают катализаторами). Особое значение эти соединения приобретают в области охраны окружающей среды — это эффективные сорбенты экологически вредных и радиоактивных веществ. Интересная особенность «апатитоподобных» соединений в том, что некоторые их элементы можно заместить другими ионами», — рассказала заведующая кафедрой физической и неорганической химии СФУ Любовь Денисова.

Автор исследования уточнила, что если частично заменить в структуре апатита некоторые ионы — например, ионы двухвалентных металлов на ионы редкоземельных элементов, — то можно получить люминесцентные (светящиеся) и лазерные материалы. Если, например, заменить свинец в соединении Pb5(GeO4)(VO4)2 на лантаноиды, получатся соединения с общей формулой Pb10 – xLnx(GeO4)2 + x(VO4)4 – x (x = 0 – 3), которые могут применяться как новые люминофоры.

Люминофоры уже сейчас широко применяются для выпуска телевизоров с улучшенной, «сверхреалистичной» передачей изображения, также с их помощью можно «прокачать» экраны смартфонов и планшетов.

«Исследование выполнено при финансовой поддержке работ, выполняемых в рамках Государственного задания Министерства образования и науки Российской Федерации на 2017–2019 годы. Мы рассчитываем, что в ближайшее время синтезируем новые апатиты, не содержащие редкоземельные элементы. Ведь извлекать редкоземельные металлы из рудных соединений — нелегкая энергозатратная работа. И мы уверены, что по свойствам новые апатиты не будут уступать известным», — уточнила Любовь Денисова.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
СФУ
28 статей
Сибирский федеральный университет — высшее учебное заведение, расположенное в Красноярске. Первый в России федеральный университет. Крупный научно-исследовательский и образовательный центр в России. Крупнейший университет восточной части России.
Вчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

2 часа назад
7 минут
Мария Азарова

Исследование обнаружило способность жировых (или липидных) капель как убивать патогены, так и создавать метаболическую среду, помогающую защищать клетку-хозяина. По словам ученых, их открытие может послужить основой для будущих антимикробных стратегий.

Вчера, 14:56
5 минут
Ольга Иванова

Международная группа ученых реконструировала события крупнейшего вымирания в истории Земли — пермско-триасового — и назвала ключевой, по ее мнению, фактор, который привел к катастрофе.

Позавчера, 12:21
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

16 октября
6 минут
Василий Парфенов

Несмотря на устоявшееся мнение, согласно которому газотурбинные двигатели (ГТД) почти достигли технологического совершенства и прироста характеристик более чем на единицы процентов в новых моделях ждать не стоит, инженеры продолжают искать способы радикально их улучшить. Компания GE Aviation уже до конца 2020 года собирается представить предсерийные экземпляры своих революционных силовых установок, которые должны быть на 20% долговечнее, на 35% экономичнее и будут иметь улучшенную на 80% энерговооруженность, чем предыдущие аналогичные модели.

Вчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

1 октября
39 минут
Александр Березин

После советской эпохи атомные реакторы перестали запускать в космос, но сегодня все постепенно меняется. К атомной энергетике для марсианских колоний примеривается Илон Маск, проекты лунных АЭС прорабатываются в России — и все несмотря на то, что в космосе условия для солнечной энергетики лучше, чем на нашей планете. Что заставляет космическую отрасль все чаще думать об атомных реакторах? Как ни странно, дело в том, что и ядерная энергетика в космосе становится еще важнее, чем на Земле. Попробуем разобраться почему.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: