Высокопористые неорганические и гибридные органо-неорганические материалы как адсорбенты газов при высоком давлении

Разработаны методики введения в металлоорганические координационные полимеры катализаторов диссоциативной хемосорбции водорода (платина, гидридообразующие интерметаллические соединения), основанные на механохимической активации твердофазных смесей и пропитке водными растворами с последующей термообработкой в атмосфере водорода. Кристаллическая и пористая структуры исходных металлоорганических координационных соединений Cr-MIL-101, Basolite Z1200, Basolite C300, Basolite F300 и композитов на их основе охарактеризованы методами рентгенофазового анализа и криосорбции азота. Установлено, что использованные методы активационной обработки приводят к частичному уменьшению удельной поверхности материала и суммарной пористости при сохранении типа кристаллической структуры и общего характера распределения пор по размерам. Для всех материалов построены изотермы адсорбции и десорбции водорода при температурах 298, 273 и 81 К в интервале давлений до 1000 бар. Показано, что присутствие компонентов, активных в процессе хемосорбции водорода (LaNi₅, Pt) кардинально меняют характер взаимодействия с водородом и, соответственно, вид изотерм в области высоких давлений при температурах, близких к комнатной. Обнаружено, что бензо-1,3,5,-трикарбоксилат меди(II) (Basolite C300), подвергнутый предварительной механоактивационной обработке с платиновым катализатором, при взаимодействии с водородом претерпевает частичное восстановление с образованием металлической меди. Показано, что экспериментально полученное соотношение теплот сорбции может служить эффективным инструментом для оценки и прогнозирования селективности как жестких, так и гибких структур в широком диапазоне давлений.