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研究人员创造了较高的二维聚合物纺织品

这是许多聚合物化学家的梦想,尤其是纺织业内的梦想,有机会创造由自下而上的方法形成的织物。到目前为止,许多人已经尝试但失败了,以产生与交织的一维纤维(一个分子厚)产生自组装反应,以产生二维(2D)纺织片板。

一支国际研究人员现在已经使这个梦想成为现实。该团队已经设法生产一种创新的策略来制造由交织聚合物纤维组成的2D聚合物,通过从编织图案中产生的互锁机械力保持在一起。

纺织品用于日常生活中,并以大量使用。目前的纺织生产方法通常采用自上而下的方法。一维(1D)纤维的形成是纺织工业的大垫地,允许大规模生产织物。先前已经创建了2D聚合物,以及其他2D材料如石墨烯,但大多数需要苛刻的条件 - 不是织物生产的理想情况。欧洲杯足球竞彩

本身的纺织品与标准聚合物网络不同。在纯2D聚合物网络中,不同聚合物链的交联和互连是由于纤维之间的共价键合 - 化学方法。虽然,纺织品没有彼此化学键合,但是机械互锁。纺织品中的不同互锁纤维通过弱分子力施加到适当位置。这种交互方式是纺织品所必需的,因为它允许与其他2D网络相比灵活性。

像今天的许多行业一样,有努力尝试将生产过程从自上而下的方法转移到自下而上的方法;由于它们进行了优化,因此可以使用自下而上方法生产的更大的生产潜力,控制和特异性。

产生的2D纺织品是四型接头和金属有机骨架(MOF)的复杂混合物 - 一种杂种有机 - 无机多孔材料。四肢缺陷剂夹在牺牲MOF薄膜之间以形成多异轴晶体系统。制造方法涉及使用液相外延产生结晶配位网络的逐层(LBL)方法。

研究人员还使用一种称为Glaser-Hay偶联的方法(涉及与末端炔烃偶联的反应偶联以形成双烷基分子),以在四阵列中形成三键,其在2D阵列中产生线性的交织聚合物链。在两个牺牲MOF膜之间发生聚合物片反应和形成。

如果它们采用规则的晶体状结构,聚合物可以通过许多方式测量聚合物。为了确定它们是否创造了这样的材料,研究人员鉴定了纺织品内原子的分子平面和位置,以确认存在2D片材的存在,MOF骨架仍然完好无损。这是通过使用Bruker D8衍射仪和Bruker顶点设备的使用X射线衍射(XRD)和红外反射吸收光谱(IRRAS)来完成。2020欧洲杯下注官网原子力显微镜(AFM),也推断出使纺织品的单独聚合物股线长度为200nm的顺序。

2D纺织片易于转移,甚至可以在某些条件下再次解离。研究人员发现,聚合物链(200nm)比理论上预期的长度长。但是,这是一个好兆头。额外的长度被认为是归因于每种链末端的聚合物分子,其未反应。如果是这种情况,则这些2D片材的潜力很大,可以与其他2D片材和/或/聚合物链进一步互锁以产生大的2D聚合物网络,该网络可用于产生可控的大型2D纺织品未来。

来源:

Wang Z.,Blaszczyk A.,Fuhr O.,Heissler S.,WӧLLC.,Mayor M.,通过表面模板的结晶协调网络的分子编织,自然通信,2017年,8.,14442

图片来信:shutterstock.com/laremenkosergii

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利亚姆克里德利

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利亚姆克里德利

Liam Critchley是一位专门从事化学和纳米技术的作家和记者,在化学和纳米技术和M.Sc的酿酒型。化学工程研究。

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