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新材料:NU-109&NU-110表面积最大

已有 7808 次阅读 2012-9-9 11:37 |个人分类:新科技|系统分类:博客资讯| 西北大学, 物理学家, 新材料, 表面积

    据物理学家网站(Phys.org201297转载美国西北大学的报道,美国西北大学的研究人员通过创建两种新合成材料,已经打破了一项世界纪录。这2种分布被称之NU-109NU-110,他们具有迄今报告的最大的表面积。

    NU-109NU-110属于一个类金属有机骨架(MOFs)的奈米晶体结构材料, 有望应用于燃气车辆的天然气存储,也可以应用于催化剂以及其他材料化学的载体。这些材料的应用前景就在于其巨大的内部表面积。如果将一颗盐粒大小的NU-110晶体内部表面积完全展开,其表面积可以覆盖一个桌面。换句话说,1g NU-110晶体的内部表面积将覆盖一个半足球场。一篇描述这一发现的论文:“具有超高表面积的金属-有机骨架材料是天空的限制吗?Metal-organic Framework Materials with Ultrahigh Surface Areas: Is the Sky the Limit?)”2012820已经在《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)发表。由温伯格文理学院(Weinberg College of Arts and Sciences)的化学研究副教授Omar Farha带领的研究团队,已经合成、表征和模拟计算了迄今报道的任何多孔材料的实验Brunauer-Emmett-Teller表面积,两种MOFs新材料- NU-109NU-110显示出最高的表面积,达到7000 m2/g,即1kg这种材料的表面积可以覆盖7 km2Brunauer-Emmett-TellerBET是一种测量材料表面积的分析技术。

    极高表面积如果是由溶剂分子进入微孔所致简直难以想象,它的形成是通过使用二氧化碳活化技术来实现的。与加热截然相反,采用加热可以除去溶剂,但是也会伤害MOF材料,基于二氧化碳技术轻轻地除去溶剂和原封不动的留下微孔。这种开发可以快速导致进一步的进展。MOFs是由有机链接基团通过金属原子聚合在一起,导致形成一种笼状结构的分子。研究者相信他们在这种材料设计过程中,通过使用体积更小的连接单元,也许能够使其材料的表面积再增加一倍以上。



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