Учёные ИТМО и Физико-технического института имени А.Ф. Иоффе разработали уникальный пористый материал на основе диоксида кремния, который сочетает высокую удельную площадь поверхности и безопасность для экологии и медицины. Этот материал может использоваться для очистки газов и жидкостей от токсичных примесей, а также в качестве платформы для доставки лекарств. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе университета.
Для очистки и катализа традиционно применяют пористый углерод с площадью поверхности около 3000 м² на грамм, но у него есть недостатки — нестабильность, горючесть и токсичность. Альтернатива цеолитам обладает большей безопасностью, но площадь поверхности у них значительно ниже — около 1000 м² на грамм. Новый материал из диоксида кремния сочетает преимущества этих вариантов, достигая площади поверхности порядка 2500 м² на грамм, сопоставимой с показателями графена.
Материал создан с помощью жидкостного химического синтеза, при котором на молекулярном уровне смешивались органические и неорганические компоненты, с последующим бережным удалением органики, что дало пористую структуру, напоминающую сетку с тонкими стенками.
Образцы весом около одного грамма уже изготовлены, и планируется масштабировать производство для дальнейших исследований в области медицины и фильтрации. Материал биосовместим, не токсичен, стабилен при высоких температурах до 400 градусов Цельсия и в кислотных средах, не горит и легко взаимодействует с водой, образуя устойчивые суспензии.
Таким образом, новый пористый диоксид кремния обладает значительным потенциалом для применения в биомедицине, экологической очистке, каталитических процессах и сенсорных технологиях.
Исследовано внутреннее трение полиоксиметилена в широком диапазоне температур. Измерения проводились на специально разработанном и запатентованном в ИФХЭ РАН горизонтальном крутильном маятнике.