通过使用电子吸收的基组来调节液体-液体过渡和玻璃形成
Jianbo Song1, Louis Frentzel-Beyme1, Roman Pallach1
1Anorganische Chemie, Fakultät für Chemie & Chemische Biologie, Technische Universität Dortmund, Otto-Hahn-Straße 6, 44227 Dortmund, Germany.
Journal of the American Chemical Society
|April 18, 2023
概括
研究人员开发了新的色功能化化化酸框架 (ZIF),在低温下化,形成稳定的微孔玻璃. 这些ZIF玻璃具有独特的液体-液体过渡,并提供可调节的孔隙性和粘度的设计规则.
科学领域:
- 材料科学
- 化学学
- 固态物理
背景情况:
- 金属有机框架 (MOF) 对于制造融化玻璃至关重要,但很少有MOF可以融化成稳定的玻璃形式.
- MOFs的液相行为对于其加工和应用至关重要,但由于有限的可溶性MOFs,它仍然未得到充分研究.
研究的目的:
- 合成和描述由ZIF-4衍生而来的新型色功能化化化酸框架 (ZIF).
- 研究这些功能化的ZIF的低温化行为和玻璃形成.
- 探索这些基于MOF的眼镜中独特的液体-液体过渡现象和多态性.
主要方法:
- 含有蓝色功能化意达酸连接剂 (CNim-和dCNim-) 的ZIF-4衍生物的溶热和机械化学合成
- 热分析 (例如,差分扫描热量计) 来确定点和玻璃过渡温度.
- 连接器组合的系统变化以研究结构-属性关系.
主要成果:
- 用色功能化结合剂成功合成ZIF-4衍生物,使其能够在低温下 (310°C以下) 化.
- 形成稳定,微孔的ZIF玻璃,其玻璃过渡温度非常低 (约250°C),并且具有很高的抗再结晶性.
- 对外热框架崩和液体-液体过渡 (低密度到高密度液体相) 的观察,这是这些和传统ZIF-4MOF的独特现象.
结论:
- 色功能化显著降低ZIF的点和玻璃过渡温度,促进玻璃的形成.
- 观察到的液体-液体转换突显了这些MOF玻璃的多态性,为其热力学行为提供了洞察力.
- 这项工作为设计可调节的多孔性和液体粘度的可溶性MOF提供了途径,扩大了MOF应用的范围.
