Новости химической науки > Новые аэрогели абсорбируют токсичные тяжелые металлы

Исследователи из США разработали новый тип аэрогелей, избирательно впитывающих ионы тяжелых металлов из растворов.

Исследовательская группа под руководством Сантану Бага (Santanu Bag) из Северо-западного Университета (Иллинойс) получили «халькогели» (chalcogels), заменив в составе классических аэрогелей кислород серой или селеном. Такая замена позволила пористой структуре аэрогеля более предпочтительно связываться с токсичными металлами, в том числе и ртутью.

Платина стабилизирует строительные блоки для образования халькогелей (голубые сферы – атомы металла, красные – атомы халькогена. (Рисунок: © Science)

Обычно аэрогели получают, осушая суперкритическим углекислым газом гели оксида кремния или оксида алюминия. Процесс осушки замещает все молекулы растворителя на CO₂, который впоследствии медленно замещается азотом и кислородом воздуха, однако структура геля при этом не повреждается. Благодаря низкой плотности и высокой площади поверхности аэрогели применяются в самых различных областях – от молекулярных сит до сбора пыли кометного вещества.

Долгое время считалось, что получение аэрогелей, используя не оксидный стартовый материал, невозможно. Профессор Меркурии Канацидис (Mercouri Kanatzidis), принимавший участие в работе над проектом, отмечает, что ключом к успеху в получении халькогенидных аэрогелей является использование платины, стабилизирующей трехмерную структуру геля.

Получив халькогели, исследователи изучили их свойства. Халькогели селективно извлекают тяжелые металлы из растворов, содержащих смесь ионов металлов. Так, например, халькогель сорбирует 99.9% ртути из раствора и всего лишь 40% цинка. Такая уникальная способность к хемадсорбции потенциально может найти применение в различных областях – от очистки воды до удаления остатков тяжелых металлов из продуктов органического синтеза, полученных с помощью гомогенного металлокомплексного катализа.

Источник: Science, 2007, 317, 490

метки статьи: #неорганическая химия, #новые материалы, #физическая химия, #химическая технология