Tellurium gør forskellen

Det periodiske system indeholder 118 kemiske grundstoffer. Imidlertid, kun få af dem, såsom brint, kulstof, nitrogen, ilt og silicium, er af stor betydning i vores daglige liv. Men ting bliver virkelig spændende ud fra et kemisk synspunkt, når mindre kendte elementer er involveret. En international forskergruppe fra Tyskland og Finland opdagede forbløffende og smukke molekylære strukturer, når, i stedet for ilt eller svovl, de brugte grundstoffet tellur, som har en anden vægt, i ringformede carbonhydridmolekyler. Disse forbindelser kendetegnes ved, at de er arrangeret i krystallen for at danne meget symmetriske rør, der interagerer med hinanden via telluratomer.

Molekylære ringe er arrangeret i rør

Halvleder Tellur har lignende kemiske egenskaber som de 'beslægtede' elementer svovl og selen. Det er derfor ikke overraskende, at de ringformede carbonhydrider, hvori teamet specifikt indarbejdede telluratomer, også opføre sig på samme måde som de tilsvarende kendte forbindelser, der indeholder svovl eller selen - i hvert fald når de er opløst. Tellurium indtager ikke desto mindre en særlig position.

"Der sker noget særligt, når disse stoffer danner krystaller, "siger prof. Wolfgang Weigand fra Friedrich Schiller University Jena, en af ​​de to tilsvarende forfattere til den aktuelle publikation om dette emne. "Så dannes stort set uendeligt lange rør, hvor de ringformede molekyler holdes sammen af ​​telluratomer. Dette sker på grund af en usædvanlig stærk intermolekylær interaktion. Som resultat, der skabes meget interessante strukturer, som vi kan observere her. "Lignende strukturer er allerede kendt inden for kemi, for eksempel dem, der kaldes metal-organiske rammer. "I modsætning til dem, imidlertid, vores forbindelser er ikke koordineringspolymerer, "forklarer Weigand." Derfor, de opfører sig anderledes. Dette kan ses, for eksempel, i det faktum, at de kun laver disse supramolekylære former som krystaller og ikke når de er opløst. "Dog, indledende eksperimentelle fund viser, at atmosfærisk ilt kan oxidere telluratomer og derefter forbinde dem sammen for at danne stablede forbindelser.

En ny måde at opbevare gas på?

Det tysk-finske forskerhold har opdaget, at på grund af deres særlige hulrum, disse tellurforbindelser i fast form har et ekstremt stort overfladeareal på næsten 1000 kvadratmeter pr. gram-eller omkring to og en halv basketballbaner. ”Det er principielt tænkeligt, at gasser, såsom kuldioxid, kunne fanges i disse hulrum, "siger Wolfgang Weigand." Dog, det var vigtigt for os først og fremmest at udforske og studere disse spændende forbindelser. "Yderligere forskning er nødvendig, før praktiske anvendelser kan blive mulige.

"Denne forskning ville ikke have været mulig uden EU's Erasmus -program, "tilføjer Jena -kemiker Weigand." Ideen til dette værk stammer oprindeligt fra min tidligere doktorand, Dr. Tobias Niksch, i Jena, og gennem et ophold som gæsteforsker ved University of Oulu i Finland af min tidligere kandidatstuderende, Marko Rodewald, i gruppen ledet af prof. Risto Laitinen. Vi har haft et meget godt forhold til universitetet i 15 år, og vi har ofte offentliggjort forskningsresultater sammen. Og de teoretiske beregninger i dette papir blev foretaget af en af ​​Risto Laitinens tidligere doktorander, som nu forsker ved universitetet i Jyväskylä i Finland. Dette papir viser derfor, hvor vigtig udvekslinger og netværk er for videnskabelige fremskridt. Jeg glæder mig allerede til at undersøge disse interessante strukturer yderligere med vores finske kolleger. "