通过溶液混合多孔有机纳米晶体
Tom Hasell1, Samantha Y Chong, Kim E Jelfs
1Department of Chemistry and Centre for Materials Discovery, University of Liverpool, Crown Street, Liverpool L69 7ZD, UK.
Journal of the American Chemical Society
|November 15, 2011
概括
研究人员开发了一种简单的方法来制造具有高表面积的多孔有机颗粒. 这种技术利用形识别进行自我组装,使得可以在没有模板或表面活性剂的情况下实现可调节的粒子大小.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 超分子化学 超分子化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 微孔有机材料对于气体储存和催化等应用至关重要.
- 目前的制造方法通常需要模板或表面活性剂,限制可扩展性和引入杂质.
- 控制有机材料中的颗粒大小和形态仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 开发一种无模板,自下而上的方法,用于制造微的有机颗粒.
- 为了实现对粒子大小和高表面积的精确控制.
- 探索奇拉性和分子混乱在粒子形成和性质中的作用.
主要方法:
- 本质上有孔的有机子分子的自下而上的制造.
- 在溶液中的子分子的自组合,以体识别为驱动.
- 通过混合温度和速率控制颗粒大小 (50nm至1μm).
- 密度函数理论 (DFT) 计算以合理化相互作用.
主要成果:
- 获得的微孔有机颗粒的表面积为500-1000 m2/g.
- 经过证明,没有表面活性剂或模板的稳定有机分散.
- 通过将模块合成与粒子形成分开来展示了一种"混合与匹配"的方法.
- 突出了分子乱对提高孔隙性和表面积的重大贡献.
结论:
- 已经建立了一个简单的,可扩展的方法,通过手性识别产生高表面积的多孔有机颗粒.
- 该方法允许独立合成和加工有机模块,提供多功能性.
- 分子乱在这些有机材料中最大限度地提高孔隙性和表面积方面发挥着关键作用.
