具有可访问内部表面的纳米孔透明MOF玻璃
Yingbo Zhao1, Seung-Yul Lee2, Nigel Becknell1
1Department of Chemistry, University of California at Berkeley, and Materials Sciences Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Kavli Energy NanoSciences Institute at Berkeley, Berkeley, California 94720, United States.
Journal of the American Chemical Society
|August 20, 2016
概括
研究人员开发了一种创建多孔玻璃金属有机框架 (MOF) 的新方法. 这一突破使得可以制造具有显著内部表面积和可调节孔径的透明,可气体接入的MOF玻璃.
科学领域:
- 材料科学
- 纳米技术
- 化学学
背景情况:
- 玻璃材料具有多功能性,但缺乏固有的纳米级孔隙性.
- 金属有机框架 (MOF) 提供可调节的多孔性,但通常是晶体的.
- 开发多孔玻璃材料,特别是基于MOF的玻璃,仍然是一个未解决的挑战.
研究的目的:
- 开发一种可通用的化学策略,用于制造透明的多孔MOF玻璃.
- 将MOF的设计灵活性与玻璃材料的性能结合起来.
- 在以MOF为基础的玻璃中实现气体可用的永久性多孔性.
主要方法:
- 从金属节点和有机连接剂的粘性溶液组装MOF玻璃.
- 塑化剂调节剂的蒸发以形成玻璃状结构.
- 使用N2吸附等热体对孔度的描述和玻璃过渡的分析.
主要成果:
- 成功合成具有300 m2/g内部表面积的透明MOF玻璃.
- 达到2nm的孔隙分离和0.33cm3/cm3的体积孔隙.
- 有证据表明3D共价网络有助于多孔性,由玻璃过渡签名的消失表明.
结论:
- 已经建立了一种生产多孔MOF玻璃的新型,可通用的方法.
- 由此产生的MOF玻璃具有与高度多孔的晶体MOF相比较的显著多孔性.
- 这项工作弥合了MOF多孔性和玻璃材料的多功能性之间的差距,为材料设计开辟了新的途径.
