Слоёный пирог химии: открытие РАН меняет будущее умных материалов

Специалисты Института общей и неорганической химии РАН совместно с коллегами из Высшей школы экономики разработали простой и эффективный способ синтеза гибридных органо-неорганических соединений переходных и редкоземельных металлов.

Новый метод позволяет получать сложные структуры при комнатной температуре в водной среде, что значительно упрощает процесс и делает его экологически безопасным. Об этом сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ.

Исследование было сосредоточено на особом классе веществ — слоистых гидроксидах редкоземельных элементов. Их кристаллическая структура напоминает "слоёный пирог", где между слоями можно закреплять различные отрицательно заряженные ионы. Благодаря этому учёные получают возможность создавать материалы с уникальными физическими и химическими свойствами.

В рамках работы исследователям впервые удалось встроить в структуру этих гидроксидов медьсодержащие комплексы на основе малоновой кислоты. Такие соединения обладают необходимым отрицательным зарядом и отличаются высокой химической стабильностью.

Более того, медь-малонатные комплексы схожи по своим свойствам с малонатами других переходных металлов, что открывает широкие перспективы для варьирования состава новых гибридных материалов.

Учёные не только синтезировали необычные структуры, но и подтвердили их строение с помощью современных аналитических методов, а также провели математическое моделирование, показавшее устойчивость полученных систем.

"Предложенные нами универсальные синтетические подходы позволят создавать широкий спектр гибридных соединений с пространственным разделением слоёв переходных и редкоземельных металлов. Это сочетание открывает новые возможности для практического применения: от разработки люминесцентных датчиков до систем записи информации и других функциональных материалов", — отметил руководитель авторского коллектива Алексей Япрынцев.

Результаты исследования опубликованы в журнале Inorganic Chemistry и уже вызвали интерес у научного сообщества.