1650025941

Logistyka ■ nauka

Głównym celem niniejszego opracowania jest, więc nie tylko skrótowe usystematyzowanie najnowszych informacji dotyczących struktur hybrydowych czy zapoznanie czytelnika z ideą materiałów hybrydowych, w celu korelacji własności, jakie wykazują z potencjalnymi ścieżkami ich zastosowań. Celowość tej pracy to przede wszystkim skupienie uwagi na obiecującej grupie krystalicznych hybryd organiczno-nieorganicznych — tak zwanych, perowskitów organiczno-nieorganicznych [12].

Co więcej, materiały krystaliczne posiadają niewątpliwą zaletę, jaką jest możliwość ich strukturalnej charakteryzacji za pomocą znanych technik pomiarowych (rentgenografia strukturalna czy też rozpraszanie neutronowe), tworząc tym samym sposobność korelacji cech strukturalnych ze specyficznymi właściwościami materiału.

Kryształy o strukturze perowskitu to związki zazwyczaj składające się z organicznych długich łańcuchów diaminowych. Badanie takich związków jest niezwykle ważne, głównie przez wzgląd na ich duże walory poznawcze. Wiele cząsteczek aminowych pochodzenia organicznego stanowi niezwykle ważny biomateriał dla leków, pestycydów, środków czyszczących, dodatków do żywności, itd. Ostatnio odnotować można duże zainteresowanie aminami w materiałoznawstwie i nano-technologii, gdzie wykorzystuje się je do organicznych diod świecących (OLED) i ogniw słonecznych, jak również, przy konstrukcji prostych nano-maszyn i molekularnych rusztowań dla precyzyjnej nano-inżynierii [13],

Metody otrzymywania materiałów hybrydowych

Istnieje szereg metod umożliwiających syntezę materiałów hybrydowych na poziomie chemicznym, niezależnie od ich rodzaju czy też przeznaczenia.

Syntetyczne strategie [14] umożliwiające wytworzenie krystalicznych materiałów hybrydowych można podzielić na kilka grup. Do najczęściej stosowanych natomiast zalicza się te przedstawione na rysunku 1. Metody te szczegółowo opisano w [15], w niniejszej pracy natomiast skrótowo opisane zostaną te nieujęte na rysunku 1.

Koordynacyjne ukierunkowanie - pozwala łączyć metale złożone za pomocą wielofunkcyjnych ligandów organicznych. Integralność takiej struktury zostaje zachowana w trakcie trwania procesów reakcji, co pozwala na jej wykorzystanie jako podstawowy moduł (warstwa) przy konstrukcji struktury związków hybrydowych o większej powierzchni.

Metoda bottom-up - która, podobnie jak metoda koordynacyjnego ukierunkowania, pozwala na wytworzenie krystalicznych materiałów hybrydowych.

Kolejną metodą jest ta bazująca o połączenie dwóch wymienionych powyżej, jednakże każdą z nich realizuje się w oparciu o dwie ważne techniki krystalizacji: i) krystalizacja dyfuzyjna; ii) metodami hydro-lub jonowo- termiczne.

Dobrej jakości monokryształy można zwykle uzyskać dzięki warstwowej dyfuzji, która jest korzystna zwłaszcza jeśli chce się uzyskać polimery koordynacyjne o pożądanej stechiometrii. Związki hybrydowe o wydłużonych połączeniach nieorganicznych zazwyczaj przygotowuje się w oparciu o metody hydrotermiczne, głównie, aby zwiększyć stopień kondensacji [16]. Metody jonowo-termiczne także w ostatnim czasie wykorzystuje się do syntezy związków hybrydowych, przy czym ciecze jonowe są stosowane głównie jako rozpuszczalniki [17,18]. Stosowanie metod hydrotermalnych i stosunkowo wysokiej temperatury reakcji (do 250°C) na ogół prowadzi do otrzymania związków o zwiększonej liczbie połączeń typu metal-tlen-metal [19].

logistyka 4/2013