沙特阿拉伯物質(zhì)化學(xué)家開發(fā)出一種超多孔固體，由金屬離子和有機(jī)連接（一種金屬有機(jī)框架MOF）拼接而成，可以在濕潤環(huán)境中吸收膨脹到自重200%的重量。相關(guān)論文近日發(fā)表在《化學(xué)》雜志，該成果可以應(yīng)用于調(diào)節(jié)濕度，特別是在飛機(jī)機(jī)艙和空調(diào)建筑等封閉環(huán)境中。
該論文高級作者、阿卜杜拉國王科技大學(xué)的Mohamed Eddaoudi說：“我對MOF的水容量超過現(xiàn)有的固體并不感到驚訝。MOF的模塊化、超大的表面積和大孔隙容積，再加上控制孔隙表面功能和孔隙大小及形狀的能力，使它成為節(jié)能和高效的濕度控制系統(tǒng)的潛在候選者。”
制造具有水解穩(wěn)定性和能大量吸水的多孔超吸收材料具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)榇蠖鄶?shù)多孔固體要么過于致密，要么對水反應(yīng)過于活躍。Eddaoudi和合作者克服了這一難題，他們設(shè)計出Cr-soc-MOF-1，這是由羧基有機(jī)配體連接的鉻離子組成的MOF，在保證了吸水力的同時也具有水解穩(wěn)定性。
研究人員測試了該材料的水吸附性能，發(fā)現(xiàn)當(dāng)相對濕度增加到55%時，其水吸附量也會逐漸增加，在相對濕度60%至75%時吸附力急劇攀升。并可達(dá)到最大容量(1.95 g/g)，幾乎是其自重的兩倍。而且，在超過100個水蒸氣吸附循環(huán)測試中，Cr-soc-MOF-1仍能保持其結(jié)構(gòu)的完整性和性能。
“毫無疑問，在我看來，MOF的未來是光明的，唯一的限制將是科學(xué)家的想象力，找出在哪里可以有效地部署MOF。”Eddaoudi說。目前，研究人員正在開發(fā)相關(guān)濕度控制裝置。來源：中國科學(xué)報
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