Новые нанопористые углеродные структурированные материалы на основе матриц металл-органических каркасовНИР

Novel nanoporous structured carbon materials based on the metal-organic frameworks

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 2 ноября 2018 г.-30 октября 2019 г. Новые нанопористые углеродные структурированные материалы на основе матриц металл-органических каркасов
Результаты этапа: За отчетный период получены следующие научные результаты. 1. Разработаны и оптимизированы оригинальные методики синтеза микропористых и мезопористых металл-органических каркасов типа MIL - MIL-53(Al), NH2-MIL-53(Al), NH2-MIL-101(Al), NH2-MIL-101(Fe) и MIL-101(Fe), а также цеолитоподобных имидазолатных каркасов ZIF - ZIF-8, ZIF-67, ZIF-68, ZIF-70 - в условиях СВЧ-активации реакционной массы при атмосферном давлении. 2. Разработана методология синтеза цеолитоподобных имидазолатных каркасов (ZIF-8, ZIF-67, ZIF-70) сольвотермальным способом и т.н. называемым RT (room temperature) методом, реализующимся при умеренной температуре (как правило, до 40°С) и атмосферном давлении. 3. Разработаны оригинальные методики синтеза новых гибридных материалов на основе мезопористого металл-органического каркаса NH2-MIL-101(Al), содержащая внедренные молекулы-модификаторы каликс[4]аренов с гидроксильными и трет-бутильными группами и 18-краун-6-эфира. Эти новые методики реализуются в условиях СВЧ активации реакционной массы при атмосферном давлении и в сольвотермальных условиях. 4. Следуя разработанным методикам, получены новые гибридные наноматериалы в форме матрицы мезопористого металл-органического каркаса NH2-MIL-101(Al), содержащая молекулы каликс[4]аренов с гидроксильными и трет-бутильными группами и 18-краун-6-эфира. 6. Приготовлены новые углеродные материалы путем пиролиза синтезированных образцов металл-органических каркасов и гибридных материалов на их основе. 7. Структура синтезированных металл-органических каркасов, гибридных наноматериалов и углеродных матриц на их основе исследована методом порошковой дифракции высокого разрешения, в том числе с использованием синхротронного излучения. В ходе проведенных исследований обнаружена и охарактеризована новая кристаллическая фаза микропористого металл-органического каркаса NH2-MIL-53(Al). Установлено, что при пиролизе гибридного материала на основе матрицы NH2-MIL-101(Al), модифицированной молекулами каликс[4]аренов с трет-бутильными группами(KC(CH3)3/NH2-MIL-101(Al)), формируемая углеродная матрица сохраняет упорядоченную мезопористую структуру каркаса NH2-MIL-101(Al). 8. Состав, морфология и текстурные свойства полученных гибридных материалов на основе MOF исследованы современными физико-химическими методами: СЭМ (сканирующей электронной микроскопией), DRIFTS (ИК спектроскопией диффузного рассеяния с Фурье-преобразованием), низкотемпературной адсорбцией азота и элементным анализом. 9. Опубликованы 3 статьи в реферируемых журналах.
2 6 ноября 2019 г.-10 октября 2020 г. Новые нанопористые углеродные структурированные материалы на основе матриц металл-органических каркасов, этап 2
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".

Прикрепленные файлы


Имя Описание Имя файла Размер Добавлен
1. Статья в журнале "Вестник РФФИ", 2019 год Vestnik_RFFI-2019.pdf 409,4 КБ 25 октября 2019 [Vladimir]