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

      • 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

 2701

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:

Фото: Сантехнический агрегат. Оlasufa. Pixabay

Движение потоков энергии в геотермальном тепловом насосе

Обновлено: 04.07.2020
 1544
Механический фильтр для систем очистки жидкости или газа

Механический фильтр для систем очистки жидкости или газа

Обновлено: 04.05.2019
 1895
© dzmitrock87/Stock.adobe.com

Алюминиевая батарея с новым катодом лучше литий-ионной

Обновлено: 03.03.2021
 1480

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Недавние публикации

    Сравнение систем отопления

    Системы отопления для частного дома: сравнение теплого пола и радиаторов, преимущества комбинированного подхода

    Обновлено: 13.11.2024  226
    Центробежные одноступенчатые насосы для сточных вод JETEX KНF/KVF

    Центробежные насосы для сточных вод JETEX - обзор

    Обновлено: 30.01.2024  1804
    Горизонтальный резервуар

    Важные критерии при заказе изготовления горизонтальных резервуаров

    Обновлено: 29.11.2023  1432

    Популярные категории

    • Твердотопливные котлы и печи, камины34
    • Новости, обзоры, события113
    • Энергоэффективность и энергосбережение44
    • Природные ресурсы, экология и строительство91
    • Водоснабжение и водоотведение23

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2024 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

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