Flexi-Crystal——一种新型无机材料,可以8晶体状态之间切换

格拉斯哥大学的研究人员的一个大型团队,创造了一种新颖的无机材料,英国被称为“flexi-crystal”。这是第一次的材料,收集其名字从8不同单个水晶状态之间切换的能力。

晶体工程拥有强大的技术来创建复杂的分子,具有晶型,通过自组装过程。许多晶体采用有机基质分子,但到目前为止,努力取得了有限的结构属性和/或稳定性。

研究人员创造了一个高度稳定的材料,既灵活又强大到足以承受构象变化和水晶退变质。采用基于无机材料构件组成的氧化钨(P₈W₄₈O_184年),拼凑钴基分子链接器。

同时金属有机框架(MOF)现在良好的鲁棒性和灵活性,高效率的结合都是由无机和有机基团。福莱希水晶是第一个的唯一采用无机金属氧化物。

flexi-crystal经历最大的单一crystal-to-crystal转换到目前为止已知的。他们还显示一个巨大的晶体体积收缩和扩张的变化,显示构象的灵活性的同时保持其鲁棒性。这种材料挑战鲁棒性和灵活性是互斥的规范用人原则单晶。

积木的形状类似于一个油炸圈饼。中央空将组装晶体形成扩展毛孔分子对客人开放包容、或排斥。客人分子的合并和删除,导致晶格内的环转换和重新调整自己。晶体结构跨0 - 3维结构,可以占领0,1 d, 2 d和3 d系统。

水晶的转换能力是归因于环形集群的稳定性,灵活性和晶体晶格内重组自己的能力。重组能力是由于所言(W)和Co-O晶格(W)的债券,因为他们可以很容易地破坏和改革。

flexi-crystal被激活的重排的吸收/解吸等小分子的水、氨和甲醇进入晶体。水晶可以进行脱水,补液和反应在真空下产生不同的水晶安排,它可以区分人眼可见的颜色变化造成的晶体(s)展出。产生的晶体脱水发现占用更小的单元,对水合晶体,反之亦然。

原来的晶体形成的合成过程是一个一维链钨构建块。每个分子和/或反应产生一个特定的晶体,可以是0 d分子晶体,两种类型的二维柱状晶体,一张二维晶体,晶体的两个3 d网络或面向不同的一维链。

然而,一旦改变了它定位到一个新的水晶晶体,它永远不会返回到原来的形式。它可以但是之间不断切换其他晶体形式,除了作为一个3 d网络甲醇蒸汽产生的晶体。其他国家可以相互切换,已经发现超过6周期稳定——这材料是一项指标异常强劲。

结构退化状态之间切换的能力,没有靠自己在未来许多可能的应用程序。因为吸收小分子的能力,改变不同湿度下,它可能有潜在的未来应用程序作为小分子,VOC和湿度传感器。

来源:

詹C。,Cameron J. M., Gabb D., Boyd T., Winter R. S., Vila-Nadal L., Mitchell S. G., Glatzel S., Breternitz J., Gregory D. H., Long D-L., Macdonell A., Cronin L.,一个变质无机框架,可以单个水晶八个州之间的切换,2017,自然通讯,8,14185年

图片来源:shutterstock.com/kitchigin

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