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绿色科学联盟开发了MOF金属有机骨架衍生材料

财经2020-11-05 20:10:29
最佳答案金属有机骨架(MOF),也称为多孔配位聚合物(的PCP),是金属阳离子和有机配体的桥连部件的金属构成的材料。MOF通过修饰其金属和有机配体以及

金属有机骨架(MOF),也称为多孔配位聚合物(的PCP),是金属阳离子和有机配体的桥连部件的金属构成的材料。MOF通过修饰其金属和有机配体以及孔的形状和大小而合成为超多孔材料。孔径可以控制在纳米以下,MOF具有非常大的比表面积(1000 –9000 m2/ g)及其化学基团可以在分子水平上定制。通过使适当的坚固的有机连接基与金属簇在适当的位置和方向上反应,可以以高周期性获得超多孔的高度结晶的化合物。对于常规的多孔材料,例如活性炭,沸石和中孔二氧化硅,难以产生具有所需形状,孔径和比表面积的精确的多孔结构。尽管使用MOF,可以在分子水平上人为地设计孔的结构,表面积,形状和大小,以及创建具有复杂结构的高维功能材料。从理论上讲,MOF可以通过结合多种类型的金属和有机配体来制备。已经报道了超过40,000种MOF。

MOF的应用可以用于医疗用途,例如通过药物输送系统进行抗癌治疗,吸附,气体分子存储,水蒸气,金属离子,金属分子,催化,电池,电容器,传感器,人工光合作用,光催化,染料吸附,分解等

绿色科学联盟一直在合成各种类型的MOF,并正在尝试将MOF用于可充电电池,燃料电池,CO2吸附,水蒸气吸附,金属吸附,除臭,光催化,人工光合作用等。

这次,绿色科学联盟的Tsutomu Kohinata博士开发了MOF衍生的碳质材料,该材料可以吸附液体(这次是水)中的染料(亚甲基蓝),并且可以通过过滤器轻松分离。在几秒钟内通过肉眼观察容易识别亚甲基蓝吸附,并且当通过容易过滤将吸附有染料的MOF分离时,剩余的水变为透明的。因此可以得出结论,MOF衍生的碳质材料是一种非常有效的染料吸附剂。最重要的是,当通过改性MOF化学品制备碳质材料时,甚至可以通过使用磁铁来吸附染料吸附的MOF。这证明了通过优化MOF的化学成分,MOF衍生的材料可以具有磁性,并且这种有趣的特性使我们能够创建这种有趣的材料。存在具有相似性质的具有磁性的活性炭材料,但是,由于活性炭的孔径是随机的,因此它们无法确定应吸附哪种金属染料。另一方面,由于可以通过合成控制MOF的孔径,因此我们可以确定并指定应吸附和消除气体的染料或金属。这是巨大的优势。

一项重大的科学进步是,通过精确控制合成过程来创建合适的MOF衍生材料,可以通过易于过滤或吸附磁铁来靶向要吸附和消除的液体中的特定染料。

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