Минералы жемчужниковит и степановит, найденные в 1960 годах в угольных шахтах Якутии, являются природным аналогом синтетических «металл-органических каркасов», пористых полимеров с уникальными свойствами, выяснили химики.

Об открытии рассказывается в статье, опубликованной в журнале Science Advances.

«Это открытие полностью переворачивает наши представления о том, что эти популярные в химии материалы являются «чистой» синтетикой, изобретением человека. Их открытие говорит о том, что в природе могут существовать еще более крупные запасы МОК. Если бы первооткрыватели жемчужниковита могли определить его структуру, наука прыгнула бы на 30 лет вперед», — заявил Томислав Фришчис (Tomislav Friscic) из университета Макгилла (Канада).

Советские ученые не могли определить структуру кристаллов степановита и жемчужниковита, но смогли установить, что они состоят из натрия, железа, магния, алюминия, органических кислот-оксалатов и воды и описали то, как рентгеновские лучи отражаются от его поверхности, сообщают РИА Новости

Эти данные натолкнули Гускиса и Фришчиса на мысль, что они крайне похожи на так называемые «металл-органические каркасы» — сложные полимерные материалы, похожие по структуре на пчелиные соты, обладающие очень высокой пористостью и прочностью. Сегодня МОК используются для создания фильтров, способных улавливать углекислоту или водород и удерживать в себе огромные количества этих газов.

Российские геологи Игорь Пеков из МГУ им. М.В. Ломоносова и Сергей Кривовичев из Санкт-Петербургского государственного университета помогли канадским исследователям найти источник этих минералов – шахты Туллах и Чай-Тумус в Якутии, получить образцы жемчужниковита, определить структуру его кристалла и создать его синтетические аналоги.

Гипотеза о том, что жемчужниковит и степановит действительно принадлежат к числу металл-органических каркасов, подтвердилась – они состоят из множества углеводородных нитей, заплетенных в своеобразные «снежинки» и «соты», в центре которых находятся ионы металлов, соединенные с молекулами воды. Эти ионы, как к сожалением отмечают ученые, мешают данным природным минералам впитывать СО2 и водород, из-за чего их нельзя использовать в промышленных целях.

Залежи этих минералов в Якутии являются уникальными и, скорее всего, других мест на Земле, где присутствуют большие количества уксусной кислоты в условиях вечной мерзлоты, скорее всего, нет. Тем не менее, канадские исследователи планируют продолжить поиски природных версий МОК.