在金属有机框架MIL-122 (Al,Ga,In) 中,单轴零热膨胀和零线性压缩性的组成依赖性
Lei Wang1, Ying Chen2, Cong Wang3,4
1Department of Physics, Institute of Theoretical Physics, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China. leiw_phy@ustb.edu.cn.
MIL-122金属有机框架对压力和温度有独特的反应. MIL-122(In) 显示零线性压缩性和负热膨胀,与其结构和声子相关.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学 化学 化学
- 固态物理 固态物理
背景情况:
- 金属有机框架 (MOF) 是具有可调节性质的多孔材料.
- 了解MOF对压力和温度等外部刺激的反应对于应用至关重要.
- MIL-122是MOF的一类,具有储存和分离气体的潜力.
研究的目的:
- 为了研究MIL-122 ((Al,Ga,In) MOFs的压力和温度依赖的行为.
- 探索金属原子组成和机械/热性能之间的关系.
- 为了阐明MIL-122中不寻常的热和机械反应的起源.
主要方法:
- 在不同压力和温度下对MIL-122 ((Al,Ga,In) 性能进行计算研究.
- 对格子压缩性和热膨胀系数的分析.
- 检查声子行为和格鲁尼森参数.
主要成果:
- a轴显示最小的压缩能力,MIL-122(In) 显示零线性压缩能力 (ZLC).
- 对b轴和c轴的压缩能力随着金属原子半径的增加而增加.
- 在不同的轴上显示显著的负热膨胀 (NTE) 和零热膨胀 (ZTE).
- 在MIL-122 ((Ga,In)) 中观察到异常热硬化.
结论:
- 在MIL-122中独特的单轴ZTE和ZLC行为归因于其葡萄酒架拓结构,异常的语音和结构灵活性.
- MIL-122 MOFs的组合调会影响其机械和热反应.
- 这些发现为设计具有对外部刺激的特定反应的MOF提供了洞察力.
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