КАРТОЧКА ПРОЕКТА,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 18-73-10116

НазваниеМетоды топологического дизайна координационных полимеров

РуководительАлександров Евгений Викторович, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регионфедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет", Самарская обл

Срок выполнения при поддержке РНФ 07.2018 - 06.2021  , продлен на 07.2021 - 06.2023. Карточка проекта продления (ссылка)

КонкурсКонкурс 2018 года по мероприятию «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах, 03-604 - Многомасштабное компьютерное моделирование структуры и свойств материалов

Ключевые словаКоординационные полимеры, топологический анализ, изотипность, изомерия, полиморфизм, базы знаний, экспертная система, модель структурной самосборки, электронные проводники, ионные проводники, оптоэлектронные и фотоэлектрические материалы, реакции в твердом теле

Код ГРНТИ31.17.29


СтатусУспешно завершен


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Разработка материалов, обладающих перспективными электрическими, оптоэлектронными и фотоэлектрическими свойствами, очень популярна и востребована в настоящее время. Это в основном металлические и неорганические проводники первого и второго рода, полупроводники, проводящие полимеры и гибридные материалы. Эти материалы находят приложения в электронике, твердотопливных элементах, ионных батареях, солнечных элементах, сенсорах и детекторах. Также перспективными материалами, обладающими высокой эффективностью разделения зарядов в последние десять лет стали наноматериалы, и в частности нанолисты (графен, BN, MoS2, двойные гидроксиды и др.). Относительно недавно, в начале 2000-ых, стали исследоваться электрические, фотоэлектронные и оптоэлектронные свойства пористых координационных полимеров. И хотя их свойства еще не изучены на должном уровне и пределы использования не установлены, этот класс материалов представляется весьма перспективным, так как для него возможно практически не лимитированное варьирование состава, структуры и свойств. К числу свойств этих материалов, которые можно комбинировать с электропроводностью и фотоэлектрическим эффектом, также относятся магнитная восприимчивость, оптическая активность, адсорбция и разделение газов и жидкостей на молекулярном уровне, каталитическая активность. Один из наиболее простых и доступных методов получения нанообъектов из координационных полимеров представляет жидкофазное диспергирование кристаллов под действием ультразвука. В рамках данного проекта мы уделяем особое внимание базам знаний координационных материалов и поиску корреляций между структурными дескрипторами материалов и их физическими свойствами. Этот подход является новым в материаловедении и является развитием методов автоматизированного кристаллохимического анализа, реализованных в уникальном комплексе программ ToposPro. В связи с этим проект направлен на развитие методов эвристического автоматизированного анализа данных о строении координационных полимеров, баз знаний о свойствах этих веществ, прогнозирование структуры и свойств новых координационных полимеров и их синтез доступными методиками. Созданная ранее база знаний координационных полимеров пополнится информацией об их электронном строении (определенном методами квантовой химии), электронной проводимости, ионной проводимости, изотипности, изомерии, полиморфизме и структурных превращениях в монокристалле. Будет разработана методология поиска оптимальных для требуемых приложений материалов. Расчет электронной структуры позволит установить зонную структуру и оценить вероятность реализации электронных переходов, ответственных за электронную проводимость и фотоэлектрические свойства материала. На основе топологического анализа пор/каналов и расположения нуклеофильных групп в них будут выявлены стереохимические и топологические критерии реализации ионной проводимости в координационных полимерах. На основе анализа геометрии и топологии расположения доступных, реакционноспособных функциональных групп будет создана база данных веществ, потенциально подверженных структурным перестройкам в кристалле. Будут подробно изучены проявления изомерии, изотипности, изоморфизма и полиморфизма координационных полимеров. Важной задачей представляется построение многоуровневой топологической модели формирования кристалла из строительных единиц с выявлением шагов формирования зародышей кристаллов из строительных единиц (кластеров, цепей, слоев и каркасов). Модель основывается на взаимосвязях между этими структурными группировками и мотивами связывания лигандов и атомов металлов или более крупных кластеров и клеток в полимерные структуры. Кроме прямой модели структурообразования, будет разработана обратная модель: физической декомпозиции координационных полимеров. Модель послужит для прогнозирования формы и размеров кристаллов диспергированных в наночастицы, наностержни, нанотрубки, наночешуйки и нанолисты. Разработанная модель формирования и декомпозиции полимерных мотивов и выявленные взаимосвязи между структурными дескрипторами будет использоваться для прогнозирования строения новых координационных полимеров и нанобъектов на их основе. Уточнение стабильности спрогнозированных структур будет производиться квантово-химическими расчетами (методами теории функционала плотности, полуэмперическими методами или методами Хартри-Фока). Спрогнозированные новые кристаллические вещества будут получены простыми в исполнении методами синтеза из доступных реагентов и структурно охарактеризованы. Получаемые координационные полимеры должны обладать следующими полезными свойствами: электронная проводимость на уровне полупроводников или проводников, проводимость по отношению к протонам и катионам металлов, склонность к структурным превращениям в одном монокристалле, способность к предсказуемому диспергированию на нанообъекты требуемых формы и размеров.

Ожидаемые результаты
Основные планируемые результаты проекта: 1. База знаний, содержащая корреляции между электронными характеристиками, структурными дескрипторами и электропроводящими свойствами координационных полимеров. База знаний будет дополнена топологическими взаимосвязями и возможными путями структурных трансформаций между изотипными, изомерными, полиморфными формами координационных полимеров. В состав базы знаний будут входить базы данных проводников первого и второго рода, а также диспергируемых в наночастицы, наностержни, нанотрубки, и наночешуйки материалов. 2. Химико-топологическая модель декомпозиции полимерных мотивов. 3. Многоуровневая топологическая модель самосборки полимерных мотивов. 4. Списки веществ, предположительно обладающих электронной проводимостью на уровне полупроводников или проводников, проводимостью по отношению к протонам и катионам металлов, склонностью к структурным превращениям в одном монокристалле, способностью к предсказуемому диспергированию на нанообъекты требуемых формы и размеров. 5. Образцы впервые синтезированных кристаллов координационных полимеров, потенциально обладающих практически значимыми свойствами. Методы анализа и предсказания состава, структуры и свойств материалов на основе использования баз знаний и экспертных систем позволяют производить быстрый поиск оптимальных решений для практических приложений среди имеющихся материалов, свойства которых еще не изучены, и новых материалов, существование которых может быть открыто в рамках обнаруженных корреляций. Методы теории функционала плотности позволяют на порядки сократить время расчетов из первых принципов для кристаллических материалов. Благодаря им стало возможным за приемлемое время осуществлять прогноз физических свойств материалов. Объединение возможностей экспертной системы и компьютерного моделирования позволяет повысить эффективность предсказаний, за счет быстрого поиска материалов из баз данных известных и гипотетических веществ по заданным структурным параметрам и предсказания необходимых свойств из первых принципов. Благодаря возможности направленно и широко варьировать состав, структуру и свойства координационных полимеров возможен дизайн этих материалов с требуемыми параметрами. Наноразмерность материалов обеспечивает повышение КПД поглощения и испускания электромагнитных волн, низкое энергопотребление и компактность. Получение нанообъектов методом ультразвукового диспергирования дает преимущества в простоте исполнения технологии, низкой стоимости промышленной реализации и возможности изготовления многослойных и композитных материалов. В рамках проекта впервые будет реализован цикл исследований от теоретических предсказаний до синтеза материала с оптимальными свойствами, что откроет возможность прямого подбора материалов под заданные приложения. База знаний координационных полимеров позволит осуществлять быстрый поиск материалов по заданным структурным, электронным и физическим свойствам. С использованием выявленных корреляций и машины вывода станет возможным качественное прогнозирование свойств известных и новых материалов (возможность диспергирования, стабильность, электропроводящие свойства). Благодаря интеграции с методами квантово-химического моделирования станет возможным уточнение спрогнозированных характеристик на количественном уровне. Полученные образцы кристаллов будут обладать хорошей химической и механической стабильностью и наименьшей рассчитанной шириной запрещённой зоны, а также отличаться высокой доступностью и простотой синтеза. В совокупности предсказанные свойства будут позволять использовать полученные материалы для электрических, фотоэлектрических и оптоэлектронных приложений. Фотоэлектрический эффект используется в солнечных элементах для независимого питания электрической энергией объектов инфраструктуры и создания автономных аппаратов, таких как спутники, роботы, транспортные средства. Оптоэлектроника используется в отображении, хранении, передаче и обработке информации. Применение оптических сигналов позволяет увеличить скорость и безопасность передачи и обработки информации. Электропроводные координационные полимеры также важны для создания и совершенствования электронных устройств, сенсоров и детекторов, топливных элементов, батарей и катализаторов.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2018 году
Впервые создана база данных потенциально диспергируемых в наночешуйки, наностержни, нанотрубки, и нанклетки 3D координационных полимеров с прочными подсетками периодичности 2D (928 структур), 1D (843 структур), 0D (617 структур). Составлен список из 19 предсказанных новых координационных полимеров на основе выявленных ранее корреляций геометрии строительных единиц Zr6O8 с топологией координационной сетки. Создана наиболее полная базы данных 745 проводников первого рода среди координационных полимеров с информацией об их электронной структуре и проводимости. Уникальная база знаний, поддерживаемая в международном научно-исследовательском центре по теоретическому материаловедению (http://sctms.ru/), обновлена корреляциями между электронными характеристиками, структурными дескрипторами и электропроводящими свойствами координационных полимеров (https://topcryst.com/; https://topospro.com/). Создана наиболее полная базы данных проводников второго рода среди координационных полимеров (570 протон-проводящих, 43 катион-проводящих и 61 анион-проводящих). Впервые составлен наиболее полный список 6133 изотипных и 1476 изомерных и полиморфных форм координационных полимеров. Получены образцы двух новых кристаллов броманилата алюминия и одного кристалла галлата-тримезината алюминия.

 

Публикации

1. - Ученые Политеха реализуют совместный проект с коллегами из Великобритании Самарский Политех, - (год публикации - ).

2. - Двум проектам – гранты РНФ Проекты сотрудников Политеха получили гранты РНФ, - (год публикации - ).

3. - Гранты РНФ - сюжет на «Самара-ГИС» от 10 июля 2018 года Самара-ГИС, - (год публикации - ).

4. Сунь И., Чэнь С., Ван Ф., Ма Р., Го С., Сунь Ш., Го Х., Александров Е. В. Variation of Topologies and Entanglements in Metal-Organic Frameworks with mixed tris[4-(1H-imidazol-1-yl)phenyl]phosphine oxide and dicarboxylate ligands Dalton Transactions, 16, 48, 5450–5458 (год публикации - 2019).


Аннотация результатов, полученных в 2019 году
В рамках проекта спрогнозировано шесть гипотетических структур, построенных из лигандов катехолатного и имидазолатного рядов и d-металлов. Для них спрогнозирована электронная проводимость на уровне полупроводников. Спрогнозировано и экспериментально подтверждено отшелушивание наночешуек шести слоистых координационных полимеров. Алгоритм выбора потенциально диспергируемух кристаллических веществ из базы структурных данных реализован в программном комплексе ToposPro, в котором автоматически рассчитываются все необходимые структурные дескрипторы, параметры кластеризуются и группируются в наборы топологически и геометрических подобных типов. Группы ранжируются по разности в стабильности слоев и прочности межслоевых взаимодействий. Смоделирована электронная структура для 77 координационных полимеров. Созданные нами на предыдущих этапах реализации проекта базы данных более чем 500 электрон- и протон-проводящих координационных полимеров размещены на сайте mofbuilder.com. Установлены наиболее значимые структурные дескрипторы для электропроводности координационных полимеров. Методики расчета и значения расчитанных дескрипторов могут использоваться для прогнозирования проводимости координационных полимеров. В результате анализа данных обнаружены корреляции между шириной запрещенной зоны, типом металла (число элеткронов, электрообрицательность), характеристиками лиганда (электроотрицательность и энергия ионизации атомов), структурными особенностями (π-π стэкинг, периодичностью системы валентных связей). Для протонных проводников основными факторами, влияющими на проводимость, оказались пористость, доля электроотрицательных атомов на поверхности и наличие сетки контактов между ними. Найденные зависимости могут быть использованы на первом этапе скрининга потенциальных протон-проводящих материалов. Спрогнозированы пути структурных трансформаций для шести координационных полимеров и 7 водородносвязанных ковалентно сшитых полимеров. Выделено29 различных кристаллических фаз. С помощью рентгеноструктурного анализа определены новые кристаллические структуры пяти новых соединений, для которых были спрогнозированы протонная и электронная проводимость. Показано, что уникальное сочетание размера катиона металла и соотношение сторон, гибкость и склонность к S-S взаимодействиям лигандов приводят к кристаллизации трех новых пористых каркасных координационных полимеров с новыми топологиями координационных сеток и образованием стержневых структурных группировок. Показано, что дизайн стержнесодержащих координационных полимеров представляется многообещающим для разработки полупроводниковых материалов. Установлено, что гексагональный топологический мотив 2D водородной сетки для молекул симметрии C3 легко прогнозируем. Однако три новых водородносвязанных материала, получены в разных растворителях с разными параметрами элементарной ячейки и являются изомерами переплетения с рекордной сложностью поликатенации. Для четырех новых соединений топологический анализ позволил выявить новые топологические типы самокатенированных сеток. Полученные материалы обладают превосходными электропроводящими, люминесцентными, сорбционными и сенсорными свойствами.

 

Публикации

1. - Пористый универсал-очиститель Коммерсант, - (год публикации - ).

2. - Ученые создали материал-очиститель и смогли настроить его свойства Индикатор.Ру, - (год публикации - ).

3. - Ученые разобрались в «настройках» пористого универсального материала-очистителя Газета.Ru, - (год публикации - ).

4. - Ученый Самарского политеха смоделировал новый материал-очиститель Опорные университеты России, - (год публикации - ).

5. - Ученые создали материал-очиститель с настраиваемыми свойствами Око-планет, - (год публикации - ).

6. - Учёные создали материал-очиститель и смогли настроить его свойства Wi-Fi.Ru, - (год публикации - ).

7. - Ученые создали материал-очиститель с настраиваемыми свойствами Planet-today, - (год публикации - ).

8. - Ученые нашли способ предсказать свойства новых микропористых проводников Газета.Ру, - (год публикации - ).

9. - Найден способ предсказать свойства микропористых проводников Индикатор.Ру, - (год публикации - ).

10. - Найден способ предсказать свойства микропористых проводников NANO NEWS NET, - (год публикации - ).

11. - The first metal-organic coordination polymers were synthesized at the Samara Polytech PHYS ORG, - (год публикации - ).

12. - First metal-organic coordination polymers synthesized at Samara Polytech QS WOW NEWS, - (год публикации - ).

13. Гуо М., Ванг Ф., Ма Р., Гуо К., Сун К., Сун Ю., Лиу С., Гуо Х., Александров Е.В. Two novel self-catenated metal-organic frameworks with large accessible channels obtained by mixed-ligand strategy: adsorption of dichromate and Ln3+-post synthetic modification Crystal Growth & Design, 19, 5267-5274 (год публикации - 2019).

14. Кси Л.С., Скорупский Г., Александров Е.В., Прозерпио Д.М., Мирча Д. Diverse π–π stacking motifs modulate electrical conductivity in tetrathiafulvalene-based metal–organic frameworks Chemical Science, 10, 8558-8565 (год публикации - 2019).

15. Ли Ю.-Л., Александров Е.В., Инь Ц., Ли Л., Фан З.-Б., Юань В., Прозерпио Д. М., Лю Т.-Ф. Record Complexity in the Polycatenation of Three Porous Hydrogen-Bonded Organic Frameworks with Stepwise Adsorption Behaviors Journal of the American Chemical Society, 142, 15, 7218-7224 (год публикации - 2020).

16. Ма Р., Гуо К., Сун Ю., Ванг Ф., Сун С., Жоу Т., Лиу С., Гуо Х., Александров Е.В. Assembly of two novel self-catenated metal-organic frameworks from a tripodal N, O-donor ligand: syntheses, structures and properties Inorganica Chimica Acta, 496,119032 (год публикации - 2019).

17. Цзян К., Цуй К., Дункан А.Д.Е., Ли Л., Хьюз Р.П., Стаплес Р.Д., Ву Ю., Прозерпио Д.М., Александров Е.В., Ke Ч. Topochemical Synthesis of Single-Crystalline Hydrogen-bonded Crosslinked Organic Frameworks and Their Guest-induced Elastic Expansion Journal of the American Chemical Society, 141. 10915-10923 (год публикации - 2019).


Аннотация результатов, полученных в 2020 году
На третьем этапе проекта осуществлено квантово-химическое моделирование диспергирования в наночешуйки кристаллов пяти слоистых координационных полимеров, экспериментально изученных на предыдущих этапах проекта. Рассчитанные энергии диспергирования и адгезии показывают, первостепенную роль в отшелушивании этих соединений играет адгезия поверхностного слоя. Увеличение энергии диспергирования в ацетоне по сравнению с этанолом объясняет экспериментально определяемое лучшее диспергирование материалов в этаноле. Экспериментально изучено диспергирование одного микропористого металл-органического каркаса в стержнеообразные фрагменты кристаллов с несколькими нанотрубками. Создана многоуровневая топологическая модель самосборки полимерных мотивов в составе веб-сервиса TopCryst.find_topology, размещенного в открытом доступе по адресу https://topcryst.com/. С использование DSBU (база данных строительных единиц), TopCryst.find_topology и MOFBuilder (конструктор полимеров) спрогнозированы более 1000 структур гипотетических координационных полимеров, которые должны обладать высокой термостабильностью, люминесцентными, сорбционными и электропроводящими свойствами. Синтезированы пять новых координационных полимеров с 4,5,6-дригидроксиизофталевой кислотой (H2-4,5,6-thip): [K2(4,5,6-thip)(H2O)2], [Mg(4,5,6-thip)(H2O)2]•3H2O, [Ca(4,5,6-thip)(H2O)3], [Sr(4,5,6-thip)(H2O)3]•H2O, [Ba(4,5,6-thip)(H2O)(H2O)5]. Также получена одна соль (NH4)2(4,5,6-thip•2H2O. Cоединения K(I) и Mg(II) являются каркасными координационными полимерами, и соединения Ca(II), Sr(II), Ba(II) цепочечными. Структуры содержат многочисленные водородные связи. Характерной особенностью супрамолекулярной организации для этих соединений является наличие параллельных стопок анионов, что способствует возникновению структур с водородными связями, параллельными этим стопкам в соединения Mg(II) и Sr(II). Также синтезированы два новых координационных полимера галловой кислоты. В сотрудничестве с несколькими зарубежными научными группами изучены новые одноядерные гетеролептические молекулярные комплексы [Mn(NCS)2(HLI)2(MeOH)2], [Mn(NCS)2(HLI)2(EtOH)2] и [Mn(NCS)2(HLII)2(EtOH)2], полученные из Mn(NCS)2 и N'-(1-(пиридин-4-ил)этилиден)пиколиногидразид (HLI) и N'-(фенил(пиридин-4-ил)метилен)изоникотиногидразид (HLII) в MeOH или EtOH. Использован многоуровневый топологический анализ для выявления способа самоорганизации кристаллических структур. Для соединений [K2(4,5,6-thip)(H2O)2], [Mg(4,5,6-thip)(H2O)2]•3H2O, (NH4)2(4,5,6-thip)•2H2O, установлено, что они могут быть широкозонными полупроводниками (ширина запрещенной зоны 3.4-3.7 эВ). Спрогнозирована электрическая проводимость для 16 соединений. В результате анализа строения координационных соединений гиброксиизофталевых кислот выявлены корреляции, определяющие пористость, протонную проводимость и нелинейные оптические свойства. Вероятными протонными проводниками являются структуры с каналами, доступными для миграции протонов (Rmin = 0.8-2 Å), и атомами O, расположенными вдоль канала на расстоянии менее 3.5 Å друг от друга. Эта корреляция подтверждается анализом созданной нами базы данных проводящих координационных полимеров, доступной по адресу https://mofbuilder.com/. Спрогнозирована протонная проводимость для девяти координационных полимеров. Разработанным критериями наличия каналов для протонного транспорта удовлетворяют также шесть впервые синтезированных нами соединений. С целью определения подвижности атомов водорода мы провели ab initio молекулярно-динамическое моделирование с помощью программы CP2K. Структуры ранжированы по подвижности атомов (среднеквадратичной флуктуации) и изменению числа водородных связей. В трех структурах с наибольшей подвижностью протонов и наименьшим зменением числа водородных связей ожидается наиболее высокая протонная проводимость. Установлены топологические взаимосвязи между различными формами координационных полимеров, образованных лигандами, содержащими изофталевую группу и одну или две гидроксогруппы. С помощью пакета структурно-топологических программ ToposPro осуществлен полностью автоматизированный анализ ближайшего окружения лигандов и способы координации склонных к перестроению связей. Наблюдаемые закономерности в кристаллической структуре и свойствах пяти новых солей 4,5,6-тригидроксиизофталевой кислоты (H2-4,5,6-thip) сравнены с таковыми для других гидроксиизофталатов. Показано, что большое разнообразие топологий гидроксоизофталатов является результатом большого количества возможных способов координации лигандов, вариаций металлов и содержания мостиковых лигандов и координированных молекул растворителя. Гидроксиизофталатные лиганды участвуют в водородных связях почти во всех структурах. Установлена положительная корреляция между числом координированных молекул воды и периодичностью сеток водородных связей. Кроме того, периодичность сеток водородных связей имеет отрицательную корреляцию с периодичностью координационных сеток. Эти два результата доказывают существование конкуренции между водородными связями и координационными связями.

 

Публикации

1. - Химики разработали «вечные» поглотители углекислого газа и канцерогенов Коммерсантъ, - (год публикации - ).

2. - Химики разработали «вечные» материалы-поглотители углекислого газа и канцерогенов газета.ru, - (год публикации - ).

3. - Для поглощения загрязнителей воздуха разработали новые долговечные материалы Indicator.ru, - (год публикации - ).

4. - Принимайте порошки! Новейшие сорбенты послужат экономике и экологии ПОИСК, - (год публикации - ).

5. Голов Андрей Анатольевич, Шевченко Александр Петрович, Блатов Владислав Анатольевич, Карпухин Игорь Юрьевич, Шабалин Александр Александрович, Александров Евгений Викторович TopCryst . find _ topology -, 2021611244 (год публикации - ).

6. Махмуди Г., Кубицки М., Чокесильо-Лазарте Д., Мирослав Б., Александров Е.В., Золотарев П.Н., Фронтера А., Сафин Д.А. Supramolecular architectures of Mn(NCS)2 complexes with N'-(1-(pyridin-4-yl)ethylidene)picolinohydrazide and N'-(phenyl(pyridin-4-yl)methylene)isonicotinohydrazide Polyhedron, 114776 (год публикации - 2020).

7. Соколов А.В., Вологжанина А.В., Барабанова Е.Д., Стефанович С.Ю., Дороватовский П.В., Тайдаков И.В., Александров Е.В. Coordination Properties of Hydroxyisophthalic Acids: Topological Correlations, Synthesis, Structural Analysis, and Properties of New Complexes Chemistry—A European Journal, - (год публикации - 2021).


Возможность практического использования результатов
Разработанные теоретические подходы и компьютерные методы прогнозирования строения новых координационных полимеров, диспергируемости материалов в наночастицы, структурных трансформаций в твердом теле и электропроводности позволят ускорить разработку новых материалов. Полученные в рамках проекта новые соединения обладают приемлемой термической стабильностью и низкой растворимостью в обычных органических растворителях. Материалы на их основе показывают люминесценцию и ее тушение при сорбции нитроароматических веществ, электрическую проводимость, генерацию второй гармоники, сорбцию углекислого газа, ароматических веществ, катионов редкоземельных металлов, дихромат анионов, диметилсульфоксида, иода. Полимерные сетки HCOF подвержены набуханию на 473%, что приводит к рекордным показателям адсорбционной емкости по отношению к йоду. Полученные материалы могут найти применение в детектировании опасных и токсичных веществ, очистке воды и атмосферы (улавливании парниковых газов, канцерогенных веществ, радиоактивных загрязнений), легко перерабатываемой органической электронике нового поколения (проводники, полупроводники, изоляторы), ионных мембранах. К настоящему моменту материалами заинтересовались несколько организаций: Центр промышленных инноваций ПАО Газпром нефть, АО «Корпорация «Росхимзащита», ООО «Пламя», ООО НТФ БАКС.