🚀 В нашем исследовании, [опубликованном](https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c02705) в Journal of the American Chemical Society, команда из Университета Гонконга и Северо-Западного университета под руководством покойного нобелевского лауреата профессора Фрейзера Стоддарта создала RP-H200 — водород-связанный органический каркас (HOF) с крупнейшими порами в своём классе! 🌟
Эта разработка открывает новые возможности для устойчивого хранения энергии, разделения газов и катализа. 💡 Молекулярные кристаллы, такие как HOF, формируются за счёт нековалентных взаимодействий (например, [водородных связей](https://phys.org/tags/hydrogen+bonds/) или π-π-укладки). Простой пример — кристаллы сахара в леденцах 🍭. Если добавить таким структурам пористость, их можно использовать для хранения газов или создания сенсоров.
Однако долгое время существовала проблема: крупные поры снижали стабильность материала, а плотные структуры не имели пор вовсе ⚖️. Наш ответ — мезопористый HOF RP-H200 с рекордными порами 3,6 нм! 🕳️
Ключом к успеху стала стратегия некомпланарной сборки на основе имидазол-аннелированных триптиценгексакислот. Эти молекулы самоорганизуются в двойные соты 🍯 с ароматическими поверхностями внутри пор.
📊 Площадь поверхности материала — 2313 м²/г (как треть футбольного поля на грамм!). RP-H200 сохраняет [структурную целостность](https://phys.org/tags/structural+integrity/) при 350°C и в растворителях (например, этаноле), что подтверждено рентгеновской дифракцией.
🌐 Практические преимущества:
- Хранение метана (0,31 г/г при 100 бар) благодаря C-H-π взаимодействиям с порами.
- Водород (6,7% массы при 77 K) — прорыв для экотранспорта 🚗.
- Стабильность в влажном воздухе и [органических растворителях](https://phys.org/tags/organic+solvents/) даже после трёх циклов использования 🔄.
Наш подход позволяет масштабировать производство, используя [органические молекулы](https://phys.org/tags/organic+molecules/) ♻️, а рециклируемость снижает отходы.
💡 Перспективы:
- Лёгкие топливные баки для транспорта, сокращающие зависимость от [ископаемого топлива](https://phys.org/tags/fossil+fuels/).
- Системы доставки лекарств через поры.
- Новое поколение HOF для энергетики и экологии 🌍.
Этот материал — часть [Science X Dialog](https://sciencex.com/news/dialog/), где учёные делятся открытиями. [Подробнее о проекте](https://sciencex.com/help/dialog/).
Об авторе:
Д-р Руйхуа Чжан — исследователь в области пористых материалов для хранения водорода и метана. С 2024 г. — доцент Университета Гонконга.
🔍 Больше статей в разделе [Материалы и химическая инженерия](https://www.physicsforums.com/forums/materials-and-chemical-engineering.105/).