Preparazione e reologia delle gabbie 1-3. Credito: Chimica della natura (2020). DOI:10.1038/s41557-020-0419-2
Un team internazionale di chimici ha sviluppato un metodo per creare un liquido ionico, poroso, gabbia di coordinazione tetraedrica che contiene molecole più grandi di altri liquidi porosi. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Chimica della natura , il gruppo descrive la loro tecnica e i tipi di molecole che i loro liquidi erano in grado di contenere.
Materiali con fori, pozzi o pori sono descritti come porosi. In molti casi, i pori in tali materiali sono pieni di aria, ma i chimici hanno trovato il modo di riempirli con altri materiali utili, anche. Negli ultimi anni, i chimici hanno scoperto che i liquidi possono anche essere porosi:questi sono liquidi nel senso tradizionale, ma hanno un gran numero di cavità microscopiche. Ricerche precedenti hanno dimostrato che le cavità possono essere realizzate in liquidi porosi che hanno approssimativamente le stesse dimensioni di piccole molecole come anidride carbonica o metano e tali molecole possono occupare i pori per creare utili prodotti liquidi porosi. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno migliorato lo sviluppo di liquidi porosi creando pori a forma di gabbia che possono contenere molecole ospiti più grandi.
Il lavoro del team ha comportato la creazione di gabbie tetraedriche cave molto piccole con singoli ioni di zinco che formano i punti degli angoli. Hanno innestato tre catene oligo fluidificanti su ciascuno degli angoli degli ioni e poi le hanno ricoperte con un membro del gruppo imidazolium. L'utilizzo di angoli caricati positivamente ha consentito al team di impedire che lunghe catene entrino nei pori a causa delle forze elettrostatiche.
I ricercatori hanno testato il loro liquido poroso legando diversi ospiti nelle gabbie, notando che sia le dimensioni che la forma avevano un impatto su quali tipi di molecole potevano adattarsi. Molecole più piccole potrebbero adattarsi perfettamente all'interno, mentre alcuni più grandi potrebbero avere centri basati nella gabbia con catene che si estendono oltre i suoi confini. Notano anche che le gabbie potrebbero servire sia da gas che da ospiti solidi. Nei loro test, hanno usato tre clorofluorocarburi gassosi:diclorodifluorometano, clorotrifluorometano e triclorofluorometano.
I ricercatori fanno notare che le gabbie che hanno creato potrebbero essere modificate per creare gabbie più grandi o gabbie di forme diverse per soddisfare le esigenze di particolari molecole ospiti.
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