Химики предсказывают устойчивость кристаллических соединений перекиси водорода
Сотрудники Университета неспециализированной и неорганической химии имени Н.С. Курнакова (ИОНХ) РАН, Российского химико-технологического университета имени Д.И. Еврейского университета и Менделеева в Иерусалиме совершили комплексный анализ известных сейчас кристаллических соединений пероксида водорода и нашли, какие конкретно из них являются самые стабильными. Результаты работы размещены в издании Crystal Growth and Design.
Изучения поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ).
Ученые ИОНХ РАН ведут разработки, нацеленные на создание новых натрий- и литий-ионных аккумуляторная батарей с улучшенными электрохимическими чертями, но каковые были бы наряду с этим недорогими и экологически надёжными в утилизации и производстве. Возможность создания таких разработок в значительной степени определяется ответом научных неприятностей химии материалов, в частности проблемой создания новых действенных электродных материалов.
Созданный учеными «пероксидный» способ подразумевает использование в качестве исходных совокупностей пероксосоединений. Применение недорогих и нетоксичных пероксидсодержащих прекурсоров разрешит предложить принципиально новые экологически надёжные и рентабельные методы получения электродов для аккумуляторная батарей нового поколения.
Пероксид водорода — действенный и экологически надёжный окислитель, что активно используется в медицине, промышленности и быту. Его применяют в виде водных растворов, а также в составе кристаллических соединений (пероксосольватов) с мочевиной и карбонатом натрия. К тому же, такие пероксосольваты владеют рядом особенностей, ограничивающих их использование: существенно повышают кислостность среды, помимо этого, их растворы имеют неприятный запах (при мочевины).
Пероксосольваты до сих пор остаются малоизученным классом химических соединений, для которых характерно замещение молекул пероксида водорода молекулами воды, что затрудняет их синтез из водных растворов. В данной работе химики совершили анализ всех известных кристаллических соединений пероксида водорода (из них более 30 синтезировали сами) и обрисовали темперамент водородных связей с участием молекул пероксида водорода, потому, что эти сотрудничества определяют стабильность кристаллов.
Авторы работы в первый раз продемонстрировали, что молекула пероксида водорода постоянно участвует в образовании двух водородных связей в качестве донора протона и что соединения, каковые образуют устойчивые кристаллы с пероксидом водорода, должны мочь легко «принимать» протоны пероксида водорода — быть хорошими акцепторами.
«Кое-какие пероксосольваты, для которых характерно замещение пероксида молекулами воды, смогут быть взяты лишь из растворов пероксида водорода высокой концентрации (выше 90%). В отечественной лаборатории традиционно проводятся синтезы с высококонцентрированным пероксидом водорода, и эта работа находится в последовательности таких изучений», — поведал начальник изучения, профессор химии Петр Приходченко.