纳米材料孔径的温度控制可以实现更好的气体分离和储存应用欧洲杯足球竞彩

来自京都大学已开发出一种温度可控的铜基材料,用于筛选或储存各种气体。该材料的原理可作为设计具有广泛医疗、能源和环境应用的纳米多孔材料的蓝图。该研究的细节已在在杂志上欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球.

蝶形配体是设计一种能够选择性吸收和储存不同气体分子的材料的关键。(图片来源:Izumi Mindy Takamiya的插图(抄送4.0))

目前用于气体分离和储存的多孔纳欧洲杯足球竞彩米材料无法调节:它们的孔隙持久且坚硬。日本京都大学集成细胞材料科学研究所(iCeMS)的Susumu Kitagawa、Nobuhiko Hosono和他们的合作者试图发现一种动态改变此类材料孔径的方法。欧洲杯线上买球

他们开发了一种多孔配位聚合物,由铜原子通过蝶形配体连接而成,蝶形配体由吩噻嗪-5,5-二氧化物和间苯二甲酸制成。合成的材料由微型纳米笼组成,每个笼有八个突出的通道。在极低的温度下,连接纳米笼的通道非常窄,以至于它们被成功关闭。当温度升高时,通道逐渐打开,允许气体分子在笼之间移动。

研究人员了解到,根据气体分子的大小以及在特定温度下材料通道的宽度,气体可能在材料中传播或被锁定。他们还发现,这种材料在高温下吸附气体,并在使用环境温度时将其保留,从而成功地储存了气体。

此外,当科学家们将气体混合物应用于材料时,他们知道他们可以根据应用的温度来划分气体。例如,当氩和氧浓度相等的气体混合物在温度为1小时时,材料选择性地吸附氧−93°C和1巴的压力。即使混合物中氩的浓度远高于氧的浓度,该材料也会选择性地吸附氧。

所提出的多孔系统采用具有热活性分子功能的坚固框架,通过设计实现温度调节的气体吸附/解吸,其中孔径的局部灵活性起着关键作用”科学家们总结道。

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