• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
14.04.2025, 09:47
ПНИПУ
88

Разработан дешевый и эффективный материал для фильтрации газов и доставки лекарств

❋ 4.4

Для катализа химических реакций и доставки лекарств активно используются координационные полимеры — своего рода «молекулярные конструкторы» из металлов и органических перемычек. Однако многие из них сложны в производстве или требуют дорогих компонентов. Меламин — дешевое и доступное вещество, которое выгодно использовать в качестве «строительного блока» для таких материалов. Однако его применение ограничено из-за плохой растворимости, что затрудняет создание на его основе новых полимеров. Ученые Пермского Политеха разработали новый двухмерный координационный полимер на основе меламина и сульфата цинка. Он не только доступен и экономически выгоден, но и обладает уникальными свойствами, которые могут быть полезны в медицине, энергетике и экологии.

Разработан дешевый и эффективный материал для фильтрации газов и доставки лекарств – иллюстрация к материалу на Naked Science
Ученые Пермского Политеха разработали дешевый и эффективный материал для фильтрации газов и доставки лекарств / © patrick hend, unsplash

Статья опубликована в «Российском химическом журнале». Исследование проведено в рамках реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Яркий пример координационных полимеров – металл-органические каркасы (MOF). Это материалы, где атомы металлов, как углы конструктора, соединены органическими «стержнями», образуя сверхпористые структуры. По внешнему виду они представляют собой кристаллические вещества.

Благодаря своим уникальным свойствам они нашли применение в различных областях: экологии, энергетике, промышленности и даже в быту. Их используют для фильтров, которые улавливают углекислый газ и снижают парниковый эффект, для очистки воды (удаление тяжелых металлов, токсинов), ускорения химических реакций на производствах и даже для изготовления антибактериальных покрытий имплантатов.

– В качестве «стройматериала» для координационных полимеров может выступать меламин – органическое соединение, которое выглядит как порошок или твердые белые гранулы. Он недорогой и доступный, но редко используется из-за плохой растворимости. Это значит, что его сложно равномерно смешать с солями металлов. В результате полимерный каркас получится «слепленным», не будет иметь четкой структуры и в целом будет трудно предсказать его свойства, – комментирует Дмитрий Джепаров, ассистент кафедры «Химические технологии» ПНИПУ.

Ученые ПНИПУ нашли способ улучшить растворимость меламина, чтобы его можно было успешно использовать для создания координационных полимеров. Для этого они смешали его с цинком и 2,6-диметилпиридин-3,5-дикарбоновой кислотой (ДПДК).

– Мы взяли для смеси сульфат цинка, потому что он легко растворяется в воде и дает нужные ионы для построения каркаса. Оказалось, что именно добавка ДПДК помогает растворить меламин, чего обычно трудно добиться. Благодаря этому нам удалось соединить его с цинком и создать новый материал Zn-Mel. Проверки показали, что у получившегося полимера много микроскопических пор и большая поверхность, то есть его можно использовать как фильтр для газов, ускоритель химических реакций или контейнер для лекарств, – комментирует Екатерина Денисламова, доцент кафедры «Химические технологии» ПНИПУ, кандидат химических наук.

Исследования ученых Пермского Политеха привели к созданию нового координационного полимера, который обгоняет аналоги по экономической выгоде за счет возможности применения меламина – более дешевого и доступного материала. Разработка политехников может стать основой для новых технологий в энергетике, медицине и промышленности.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
ПНИПУ
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
13 августа, 15:29
Татьяна Зайцева

Молодая женщина, возвращения которой из мертвых местное общество, по-видимому, сильно опасалось, имела скандинавские корни и поэтому могла считаться чужестранкой, предположили авторы нового исследования. Ученые также смогли установить много других интересных подробностей о жизни и смерти девушки.

12 августа, 20:52
Марк Чернов

Качественное дошкольное образование закладывает прочный фундамент успехов на долгие годы вперёд — вплоть до выпускного класса. Двадцатилетнее исследование показало, что дети, которые в возрасте четырех лет перед поступлением в школу посещали бесплатные государственные подготовительные классы, учатся существенно лучше сверстников, посещавших обычные детские сады с упором на простой присмотр или оставшихся на домашнем воспитании.

12 августа, 14:39
Илья Гриднев

Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

12 августа, 14:39
Илья Гриднев

Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.

11 августа, 12:44
МАИ

Со стороны профессия летчика-испытателя часто выглядит как череда опасных полетов, требующих бесстрашия и способности мгновенно импровизировать. В действительности ее основу составляют методика, дисциплина, технические знания и умение честно рассказать о каждой особенности машины. Его задача — не просто поднять самолет в воздух, но и понять, насколько точно он выполняет команды, предсказуемо ли ведет себя на сложных режимах и какие изменения необходимо внести в конструкцию или систему управления.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий