在极端压力下通过客体吸收稳定二甲MOF,防止可逆无形化和结构相位过渡
Alexander J Graham1, Ana-Maria Banu, Tina Düren
1EaStCHEM School of Chemistry and the Centre for Science at Extreme Conditions, The University of Edinburgh , King's Buildings, West Mains Road, Edinburgh EH9 3JJ, U.K.
Journal of the American Chemical Society
|May 21, 2014
概括
高压甲醇的吸收使金属有机框架 (MOFs) 稳定,防止无形化和相变. 这项研究揭示了甲醇.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学 化学 化学
- 物理 物理学 物理
背景情况:
- 高压实验显示,小分子流体可以透到金属有机框架 (MOFs).
- 这种透可以诱导MOF的相位过渡,无形化和多孔性.
- 了解MOF对压力下的客分子的结构反应至关重要.
研究的目的:
- 为了研究二甲MOFs在高压下对甲醇吸收的结构反应.
- 为了将这种反应与非穿透性流体中的直接压缩进行比较.
- 为了阐明稳定MOFs对高压客分子的原子化机制.
主要方法:
- 结合高压X射线衍射和计算研究 (大法典蒙特卡洛,分子动力学).
- 在Fluorinert-77和甲醇中对Sc2BDC3和Sc2(NO2-BDC) 3MOF进行高压实验.
- 在MOF结构中分析甲醇吸附点和分子方向.
主要成果:
- 在Fluorinert-77中,Sc2BDC3经历可逆无形化,而Sc2(NO2-BDC) 3则呈现相位过渡.
- 甲醇吸收完全抑制了两种MOF的无形化和相位过渡,最多3GPa.
- 甲醇分子在Sc2BDC3中占据了特定的位置,其方向受键的影响.
结论:
- 甲醇在高压下作为MOF的稳定剂,防止结构降解.
- 这项研究引入了一种新的高压方法,用于探测多孔材料中的客吸附和站点能量.
- 这种方法允许在MOF中确定能量有利的吸附点.
