Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы

Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
  • Главная
    • Главная

      • Твердотопливные котлы и печи, камины
      • Системы отопления и охлаждения
      • Альтернативная энергия
      • Водоснабжение и водоотведение
      • Вентиляция и кондиционирование
      • Оборудование и материалы
      • Энергоэффективность и энергосбережение
      • Природные ресурсы, экология и строительство
      • Ядерная энергетика
      • Новости, обзоры, события
      • Исследования
  • Указатель терминов
  • Облако тегов
  • О портале
    • О портале

      • Контакты
      • Разместить статью
Фото: www.futuremarketsinc.com
Фото: www.futuremarketsinc.com

Жидкие и стекловидные металлорганические каркасы MOF

Оборудование и материалы

Опубликовано: 02.03.2020

Обновлено: 04.01.2021

 1632

C помощью жидких и стеклянных MOF можно получить новые характеристики материалов, демонстрирующие пористость, ионную проводимость и необычные оптические свойства, такие как люминесценция

Металлоорганические каркасы (MOF) представляют собой пористые кристаллические материалы, способные удерживать различные химические соединения в своих полостях. Обладая широким спектром применений, они могут использоваться при хранении и разделении газа, улавливании углерода и катализе химических реакций. В настоящее время исследуются новые области применения кристаллических MOF за счет преобразования их в жидкое и/или стеклообразное состояние.

«MOF - это относительно новый класс материалов, и большинство из них, разработанных за последние 20 лет, имеют кристаллическую форму». «Недавно были открыты MOF, имеющие стекловидное или жидкое состояние. Было сделано предположение, что в таком виде они обладают высоким потенциалом для будущих применений».

Обзор последних достижений и будущих перспектив в этой области опубликован в журнале Angewandte Chemie International Edition [1].

С момента открытия металлоорганических каркасов в конце 1990-х годов были синтезированы десятки тысяч их видов. Современные технологические достижения позволили исследователям раскрыть, что происходит на молекулярном уровне, когда некоторые MOF нагревают до температуры плавления, а затем охлаждают, чтобы придать им стеклообразный вид.

До сих пор исследователи сообщали о десятке MOF, которые можно было расплавить до состояния жидкости и/или превратить в стекло. Их температура плавления варьируется от 184 °C до 593 °C, в зависимости от типа кристаллической структуры.

Когда эта разновидность MOF нагревается и достигает порога плавления, то ионы металлов в кристаллах и органические лиганды начинают колебаться. При увеличении температуры также увеличивается длина связей в полимерных цепях.

Структура кристаллического состояния MOF имеет высокую степень упорядоченности. Стекловидная форма характеризуется снижением упорядоченности связей, когда небольшие соединения рвутся, а крупные фрагменты остаются на месте.

Когда MOF достигает жидкого состояния, то происходит еще большая молекулярная фрагментация, однако, некоторые внутренние структурные элементы всё еще сохраняют определенную степень связанности.

Не все MOF могут быть преобразованы в стекло за счет охлаждения жидкой формы. Некоторые требуют механической обработки, наподобие шлифования, для получения стекла. Во время этого процесса добавление определенных химических веществ к материалу может модулировать некоторые его физические свойства, такие как повышение протонной проводимости.

C помощью жидких и стеклянных MOF можно получить новые характеристики материалов, демонстрирующие пористость, ионную проводимость и необычные оптические свойства, такие как люминесценция. Они показывают многообещающие возможности для аккумулирования тепла в энергетических устройствах и для проникновения молекул газа.

Гибридные материалы, в которых используется сочетание стеклянных или жидких MOF с другими материалами, такими как органические полимеры, металлические частицы или ионы металлов, могут использоваться в качестве сильных адгезивов в энергетических устройствах или в каталитических реакциях.

Исследователи предполагают, что ученым следует внимательней посмотреть на доступные данные о кристаллических MOF с точки зрения изменения их фазы в жидкое и/или стеклообразное состояние. Это может привести к разработке новых функциональных материалов.

 

Ссылки:

1. https://doi.org/10.1002/anie.201911384

 

Источник: EurekAlert

0.00%
0 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Металлическое стекло Fe-Ni-Mo-B, графическая абстракция. Предоставлено: пресс-служба ДВФУ

Металлические стекла для замены палладия в водородной энергетике

Обновлено: 06.10.2020
 512
Использование конденсационных котлов для отопления дома

Использование конденсационных котлов для отопления дома

Обновлено: 04.01.2020
 620
Механический фильтр для систем очистки жидкости или газа

Механический фильтр для систем очистки жидкости или газа

Обновлено: 04.05.2019
 1168

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Flames

    Недавние публикации

    Тепло выделяется из оксида марганца, когда молекулы воды поглощаются слоистой структурой. Ⓒ Norihiko L. Okamoto

    Вода усиливает способность материала поглощать и отдавать тепло

    Обновлено: 21.04.2022  190
    Струи пламени нагревают теплообменник в печи с принудительной подачей разогретого воздуха в систему отопления. Service Champions

    Отопительные печи с принудительной подачей воздуха в помещение

    Обновлено: 07.05.2022  148
    Теплый и холодный тепловые потоки направлены на человека. VELUX

    Тепловой комфорт в зданиях: что из себя представляет и как достичь

    Обновлено: 26.03.2022  169

    Популярные категории

    • Природные ресурсы, экология и строительство90
    • Ядерная энергетика6
    • Системы отопления и охлаждения55
    • Исследования41
    • Вентиляция и кондиционирование28

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2022 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

    Ошибка:
    Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.