МОЛЕКУЛЯ́РНЫЕ СИ́ТА

МОЛЕКУЛЯ́РНЫЕ СИ́ТА, по­рис­тые ма­те­риа­лы, у ко­то­рых раз­ме­ры пор близ­ки к раз­ме­рам мо­ле­кул. За счёт раз­ной до­ступ­но­сти внутр. по­верх­но­сти по­рис­то­го те­ла для мо­ле­кул разл. раз­ме­ра и/или гео­мет­рии про­яв­ля­ют т. н. мо­ле­ку­ляр­но-си­то­вый эф­фект при раз­де­ле­нии жид­ких и га­зо­об­раз­ных сме­сей и/или при сорб­ции и ак­ти­ва­ции ком­по­нен­тов этих сме­сей. Сте­пень дос­туп­но­сти внутр. по­верх­но­сти обыч­но обу­слов­ле­на на­ли­чи­ем у М. с. пор, ко­то­рые име­ют раз­мер и гео­мет­рию, со­пос­та­ви­мые с раз­ме­ром и гео­мет­ри­ей раз­де­ляе­мых мо­ле­кул. В ре­зуль­та­те М. с. как бы от­сеи­ва­ют круп­ные или не под­хо­дя­щие по гео­мет­рии мо­ле­ку­лы от мел­ких или имею­щих осо­бен­но­сти фор­мы. Кро­ме раз­ме­ра и гео­мет­рии пор, на про­цесс раз­де­ле­ния мо­гут ока­зы­вать влия­ние фи­зи­ко-хи­мич. свой­ст­ва по­верх­но­сти пор – гид­ро­фоб­ность, гид­ро­филь­ность и т. д. М. с. ис­поль­зу­ют в ви­де ге­лей, гра­нул и т. п. для раз­де­ле­ния и/или се­лек­тив­ной сорб­ции ком­по­нен­тов га­зо­вых и жид­ких сме­сей, а так­же в ка­та­ли­зе.

Из­вест­ны М. с. ор­га­нич., не­ор­га­нич. и ме­тал­ло­ор­га­нич. при­ро­ды. Ор­га­нич. М. с. при­ме­ня­ют в пре­па­ра­тив­ной и ана­ли­тич. экс­клю­зи­он­ной хро­ма­то­гра­фии для раз­де­ле­ния рас­тво­рён­ных в жид­ко­стях вы­со­ко­мо­ле­ку­ляр­ных со­еди­не­ний и суп­ра­мо­ле­ку­ляр­ных об­ра­зо­ва­ний ти­па ли­по­сом раз­ме­ром в еди­ни­цы и де­сят­ки нм. Для это­го ис­поль­зу­ют ко­лон­ки, за­пол­нен­ные ге­ле­вид­ны­ми ор­га­нич. М. с., пред­став­ляю­щи­ми про­стран­ст­вен­ную сет­ку из це­по­чеч­ных мак­ро­мо­ле­кул, сши­тых в отд. точ­ках ко­ва­лент­ны­ми свя­зя­ми. Наи­бо­лее рас­про­стра­не­ны ге­ле­вид­ные М. с. ти­па се­фа­дек­сов – сор­бен­тов на ос­но­ве вы­со­ко­мо­ле­ку­ляр­но­го по­ли­са­ха­ри­да дек­ст­ра­на.

Из не­ор­га­нич. М. с. ши­ро­кое прак­тич. при­ме­не­ние на­шли при­род­ные и син­те­тич. це­о­ли­ты, а так­же це­о­ли­то­по­доб­ные алю­мо­си­ли­ка­ты, алю­мо­фос­фа­ты и т. п., ис­поль­зуе­мые, как пра­ви­ло, в ка­че­ст­ве се­лек­тив­ных сор­бен­тов и ки­слот­ных ка­та­ли­за­то­ров. Мо­ле­ку­ляр­но-си­то­вый эф­фект в ка­та­ли­зе про­яв­ля­ет­ся в се­лек­тив­но­сти ка­та­ли­тич. про­цес­са. Напр., при ал­ки­ли­ро­ва­нии бен­зо­ла и то­луо­ла оле­фи­на­ми на це­о­ли­тах за счёт мо­ле­ку­ляр­но-си­то­во­го эф­фек­та вы­ход па­ра-за­ме­щён­ных ди­ал­ки­ли­ро­ван­ных мо­ле­кул мо­жет быть бо́льшим, чем вы­ход ме­та- и ор­то-за­ме­щён­ных ди­ал­ки­ли­ро­ван­ных мо­ле­кул. Это свя­за­но с тем, что уз­кие (не бо­лее 1 нм) ка­на­лы и «ок­на» це­о­ли­тов спо­соб­ны про­пус­кать имею­щие ли­ней­ное строе­ние па­ра-за­ме­щён­ные аро­ма­тич. мо­ле­ку­лы, но за­дер­жи­ва­ют не­ли­ней­ные ме­та- и ор­то-про­из­вод­ные. Це­о­ли­то­подоб­ные М. с. яв­ля­ют­ся ма­те­риа­ла­ми, с по­мо­щью ко­то­рых реа­ли­зо­ва­ны наи­бо­лее энер­го­эф­фек­тив­ные и про­из­во­ди­тель­ные ме­то­ды раз­де­ле­ния га­зов (напр., воз­ду­ха на ки­сло­род и азот) пу­тём ко­рот­ко­цик­ло­вой без­на­грев­ной ад­сорб­ции за счёт не­оди­на­ко­вой под­виж­но­сти внут­ри гра­нул сор­бен­та мо­ле­кул, ко­то­рые раз­ли­ча­ют­ся по раз­ме­рам и/или по элек­трон­но­му строе­нию. Уг­ле­род­ные М. с. мо­гут ис­поль­зо­вать­ся в ка­че­ст­ве сор­бен­тов вы­со­кой ём­ко­сти для хра­не­ния во­до­ро­да, ме­та­на и др. га­зов.

Ме­тал­ло­ор­га­нич. М. с. – мно­го­ядер­ные кар­кас­ные ме­тал­ло­ком­плек­сы с по­ра­ми мо­ле­ку­ляр­ных раз­ме­ров, об­ра­зо­ван­ны­ми в ре­зуль­та­те объ­ём­ной ор­га­ни­за­ции ор­га­нич. ли­ган­дов. Ме­тал­ло­ком­плек­сы, в ко­то­рых ли­ган­да­ми слу­жат оп­ти­че­ски ак­тив­ные со­еди­не­ния, мо­гут ис­поль­зо­вать­ся для раз­де­ле­ния оп­тич. изо­ме­ров.