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合成MIL-102,一个碳酸金属有机框架,用气体吸附分析.

Suzy Surblé1, Franck Millange, Christian Serre

  • 1Institut Lavoisier Versailles, UMR 8180, CNRS, Université de Versailles St-Quentin-en-Yvelines, 45 Avenue des Etats-Unis, 78035 Versailles Cedex, France.

Journal of the American Chemical Society
|November 16, 2006
PubMed
概括

一种新的 (III) 材料,MIL-102,表现出热岩性行为和稳定的结构高达300°C. 这种多孔材料显示出有前途的储能能力和气体吸附特性,类似于小孔热石.

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科学领域:

  • 材料科学 材料科学 材料科学
  • 无机化学 无机化学 有机化学
  • 纳米技术 纳米技术

背景情况:

  • 金属有机框架 (MOF) 为气体储存和分离提供可调节的结构.
  • 基于的MOF由于其稳定性和潜在的应用而引起人们的兴趣.
  • 开发具有特定孔隙结构的新型MOF对于先进材料应用至关重要.

研究的目的:

  • 合成和描述一个新的三维(III) 纳四碳酸盐,MIL-102.2.
  • 研究MIL-102.2的结构性,热性,磁性和气体吸附性.
  • 评估MIL-102.2的储能能力和气体吸收行为.

主要方法:

  • 使用酸,纳四碳酸和HF的热水合成.
  • 结构溶液使用初始的X射线粉末衍射.
  • 热分析包括热重力测量分析和X射线热扩散计.
  • 在各种温度和压力下测量气体吸附度 (H2,CO2,CH4,N2).

主要成果:

  • MIL-102以一种新的3D结构合成,由trimers和四碳酸链接器组成.
  • 结构的特点是小的,一维的通道与结合的水分子.
  • 材料在300°C以上是稳定的,并表现出热带性行为.
  • MIL-102显示了直磁性行为,低至5K.
  • 在77K和3.5MPa时,储能容量为~1.0重量百分比.
  • 在304K的气体吸附率类似于小孔泽奥利特,在0.5MPa时,CO2,CH4和N2的最大吸收率为0.5MPa.

结论:

  • MIL-102是一种热稳定的(III) MOF,具有独特的结构和热性质.
  • 该材料显示了储存和选择性气体吸附的潜力.
  • 结构特征影响气体吸收行为,与已知的小毛孔热石相似.