Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
В ИФХЭ РАН синтезировали и исследовали новые гексагалотехнетаты
Ученые ИФХЭ РАН синтезировали восемь новых гексагалотехнетатов (для галогенов фтора, хлора и брома) с различными органическими катионами, определили их кристаллическую структуру и провели термолиз новых соединений. Для синтезированных молекул и для аналогичных соединений технеция и рения, описанных в научной литературе, был проведен сравнительный анализ нековалентных взаимодействий в катионах и анионах в зависимости от органического катиона и атома галогена.
Результаты опубликованы в журнале Королевского химического общества (Великобритания) Dalton Transactions. Работа поддержана РНФ. «Мы ставили задачей исследовать и систематизировать межмолекулярные нековалентные взаимодействия в структурах гексагалотехнетатов, — рассказал один из авторов работы, младший научный сотрудник лаборатории анализа радиоактивных материалов ИФХЭ РАН Антон Новиков. — Знания об этих взаимодействиях позволяют делать выводы о химических свойствах молекулы, о ее устойчивости, реактивности и так далее. Также мы хотели понять, действительно ли гексагалотехнетаты по своим свойствам эквивалентны аналогичным соединениям рения, и действительно ли можно в экспериментах заменить технеций рением».
Последние 20 лет количество экспериментальных научных работ по химии технеция постоянно уменьшалось. Большинство исследователей ограничиваются экспериментами с ближайшим аналогом технеция — рением, который не является радиоактивным элементом, не требует специального оборудования и мер предосторожности и может изучаться в любой лаборатории. В Кембриджском банке структурных данных (кристаллических структур, содержащих органический фрагмент) описано около сотни гексагалоренатов и около десяти аналогичных соединений технеция.
Расчеты поверхностей Хиршфельда (современный метод анализа нековалентных взаимодействий) для синтезированных соединений показали, что доля галоген···H/H···галоген взаимодействий (которые обычно отвечают за водородные связи) уменьшалась при переходе от фторидов к бромидам, что может быть связано с увеличением размера атома галогена. Уменьшение этого типа взаимодействий также наблюдалось в соединениях со сложными ароматическими фрагментами, которые вступают не только в водородные связи, но и в другие нековалентные взаимодействия с анионами.
Эксперименты показали, что структуры гексагалотехнетатов в значительной степени определяются примесями, в том числе кристаллизационными молекулами воды и галогенид-анионами. Для ряда соединений между катионом и молекулой воды образовывались сильные водородные связи типа N-H…O. Таким образом, вода действовала как клей, соединяя слои кристалла. При высушивании происходила потеря кристаллизационной воды, и кристалл разрушался.
«Примеси — кристаллизационная вода, например, при потере которой кристалл разрушается — оказывают большее влияния на кристалл, чем атом галогена или металл, — сказал Антон Новиков. — Поскольку взаимодействие с примесями для рения и технеция может отличаться, возможно существование таких соединений технеция, которые не изоморфны аналогичным соединениям рения».
При нагревании в восстановительной атмосфере с небольшим количеством водорода выяснилось, что первым разрушается органический катион. Происходит последовательное восстановление технеция. Ход термолиза не зависит от того, какой именно галоген использован. Наиболее интересные результаты показал термолиз гексабромотехнетата тетраметиламмония ((CH3)4N)2TcBr6. Сначала от молекулы отщепились два катиона тетраметиламмония и два атома брома. Предположительно образовалось нелетучее соединение TcBr4, в котором технеций восстановился из степени окисления +6 до степени окисления +4. На следующем этапе технеций восстановился до степени окисления +2 с образованием нелетучего TcBr2 и с выделением двухатомного брома.
При дальнейшем нагревании образовалось новое соединение; удалось показать, что оно содержит одинаковое число атомов брома и технеция. Таким образом, технеций в нем восстановлен до степени окисления +1. В литературе не описано соединение TcBr. Вероятно, было получено более сложное соединение, содержащее также некоторое количество атомов водорода. Возможно, это кластерное соединение, в котором технеций имеет переменную степень окисления, и присутствует также металлический технеций в степени окисления 0.
Анализ кристаллографической базы показал, что в примерно 35 процентов случаев при образовании гексабромо- и гексахлоро- технетатов и ренатов происходит захват молекулы растворителя при кристаллизации гексагаллометаллата. Незначительность выборки (около сотни структур для рения) не позволяет делать определенные выводы.
«В настоящее время технеций, за исключением медицинского технеция, нигде не применяется, но он мог бы найти свое место во многих областях. При трансмутации технеция в ядерном реакторе можно получить моноизотопный рутений — очень перспективный материал для микроэлектроники, — объяснил Антон Новиков. — Кроме того, технеций можно использовать в качестве катализатора для водородной энергетики. Из-за низкого потенциала технеция платина осаждается на нем очень медленно, что позволяет точно контролировать процесс осаждения.
Радиоактивность технеция может идти на пользу процессу, потому что быстрые электроны регенерируют катализатор, что позволит решить одну из проблем водородной энергетики — отравление катализатора угарным газом».
Telegram 
Дзен 
VK Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
Немецкие и нидерландские археологи выяснили, что 125 тысяч лет назад неандертальцы целенаправленно ловили и разделывали европейских болотных черепах. Это первое свидетельство того, что северные популяции древних людей охотились на рептилий. Остатки черепах нашли в тех же слоях, где неандертальцы массово убивали гигантских слонов. Значит, черепах ловили не из-за голода. Вероятно, на них охотились дети ради панцирей, которые использовали для изготовления посуды.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
После глобальных прорывов прошлого столетия космонавтика неспешно продолжает свое эволюционное развитие. Ученые и инженеры уже несколько десятилетий бьются за каждый килограмм полезной нагрузки, работая над созданием деталей для ракет и спутников из легких и прочных материалов. По словам генерального директора госкорпорации «Роскосмос» Дмитрия Баканова, за последние пять лет в отечественной космонавтике появилось около 30 новых сплавов и композитов, которые сокращают массу изделий. Однако для новых революционных прорывов в отрасли ограничения материалов по-прежнему остаются одним из фундаментальных барьеров, который ученые пока не могут преодолеть без серьезных компромиссов. Ко Дню космонавтики доктор технических наук, профессор кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ МИСИС Игорь Блинков рассказывает о перспективных материалах для космоса.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно