Ученые вставили атомы хрома в органический каркас из углерода, водорода и азота. Так они получили комплекс, расположение электронов в котором напоминает конфигурацию редких металлов. Этот материал демонстрирует люминесцентные и каталитические свойства, сравнимые с осмием и рутением. Его можно использовать в производстве электроники, фармацевтических препаратов и даже в солнечной энергетике. Исследование опубликовано в журнале Nature Chemistry.
В производстве компонентов компьютеров, смартфонов и другой электроники с давних времен используют благородные металлы. В основном это золото, серебро и некоторые металлы платиновой группы. Они превосходные проводники, обладают устойчивостью к коррозии. Хотя редкие металлы очень дороги, ученые до сих пор не могли найти дешевый материал с такими же уникальными свойствами. Известно, что именно конфигурация валентных электронов, то есть распределение электронов на внешней оболочке атома, определяет поведение химического элемента. Ученые ищут вещества, распределение электронов в которых будет схоже с благородными металлами. Ранее исследователи сосредотачивались в основном на железе и меди. Однако результаты экспериментов хоть и были многообещающими, добиться таких же уникальных свойств не получалось.
Теперь исследователи из Базельского университета рассмотрели соединения хрома. Они смогли получить комплекс элемента, максимально приближенный по конфигурации валентных электронов к редким металлам. Ученые встроили атомы хрома в органическую молекулярную структуру из углерода, водорода и азота. Жесткий каркас обеспечил плотную упаковку атомов. Это минимизировало потери энергии из-за нежелательных колебаний. Такие материалы обладают люминесцентной и каталитической активностью, сравнимой с осмием и рутением. Однако хром требует более сложной структуры, поэтому требуются дальнейшие исследования.
Преимущество хрома заключается не только в его дешевизне. Его содержание в земной коре примерно в 20 тысяч раз больше, чем осмия. Ученые полагают, что скоро комплексы хрома можно будет найти в производстве электроники и даже фармацевтических препаратов. Они показали хорошую каталитическую активность в фотохимических реакциях.
Автор: Дарья Моисеенкова.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
