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上傳時間:2024-05-24 11:03:49瀏覽量:794
英國時間5月23日,南安普頓大學官宣,該校科學家聯合利物浦大學已經開發出突破性的多孔材料(簡稱海綿狀材料),它可用于未來能源,包括核工業或儲存氫。據悉,這種具有海綿狀孔洞的新材料是通過強大的計算機模擬開發出來的。下面就隨托普仕出國留學老師一起來看看吧!
傳統上,科學家們已經制造出類似的多孔產品,稱為金屬有機框架,或mof,將金屬與有機分子連接在一起,但是發表在《自然》雜志上的這項新研究揭示了如何只用有機鹽就能制造出這種材料——據科學家說,這在生產和穩定性方面具有優勢。
該項研究文章來自南安普頓大學化學建模教授格雷姆·戴是這項研究的合著者。
他說:“我們使用一種稱為晶體結構預測的計算方法來指導這些材料的發現。
“這使我們能夠預測哪些非金屬鹽會形成穩定的多孔框架,哪些鹽不會,并在實驗工作之前預測精確的晶體結構。”
“我們不必為框架中的關節假設特定的幾何形狀,這是MOF化學的基本原理。”
到目前為止,已經發現了超過95000個mof,用于氣體分離和能量存儲。
然而,根據Day教授的說法,mof中的金屬節點指導框架結構,就像支架中的關節一樣。
他說,這些關節具有可預測的幾何形狀,允許mof被設計用于特定的應用,而“分子樂高”方法不適用于非金屬鹽,因為相互作用的方向性要小得多。
作為研究的一部分,南安普頓和利物浦的研究小組使用廉價和豐富的非金屬元素,如氯離子鹽,來設計開創性的新材料。
戴教授表示,它已經顯示出捕獲碘的早期希望,這在核工業中很重要。
它可以應用于水捕獲和氫儲存。
利物浦大學的安德魯·庫珀教授說,這是一個令人興奮的新進展。
他補充說:“我們的方法是在mof中使用非金屬陰離子作為節點來構建框架,而不是金屬陽離子。
“陰離子比元素周期表上的金屬還要多,所以尋找新材料的空間是巨大的。”
這項研究可以在《自然》雜志上閱讀,它是由歐洲研究委員會,利華休姆信托基金和工程和物理科學研究委員會資助的。
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