超强吸附剂MOF在水中的吸附量是原来的两倍

2025年04月21日 阅读量:344

元素百科介绍超吸附剂MOF在水中的吸附量是原来的两倍。沙特阿拉伯王国的材料化学家开发了一种由金属离子和有机连接剂(一种金属有机框架,简称MOF)组成的超多孔固体,可以吸收大气湿度中自身重量的200%。该技术于1月11日在《化学》杂志上发表,可用于调节湿度水平,特别是在机舱、空调建筑等封闭环境中。

阿卜杜拉国王科技大学高级作家Mohamed Eddaoudi说:“MOFS的吸水能力超过了现有的固体,我并不感到惊讶。”“MOFS的模块化、超高比表面积和大孔体积,加上控制孔表面官能度、孔径和形状的能力,使MOFS成为节能、高效、经济、有效的湿度控制系统的候选人。”

永久多孔高吸水材料,结合必要的水解稳定性和显著的吸水性,具有挑战性,因为大多数多孔固体要么太厚,要么太容易反应,不适合水。Eddaoudi和他的合作伙伴解决了这个问题,他们设计了Cr-soc-MOF-1.这是由羧酸盐基有机配体连接的铬离子组成的MOF,留下了清晰的笼子和通道供水收集。铬离子以双齿形式固定在羧基上,形成刚性六羧酸氧三核铬(III)团簇,确保生成的Cr-soc-MOF-吸附剂具有所需的水解稳定性。

研究人员测试了CR-soc-MOF-1.随着相对湿度增加到55%,吸附水量逐渐增加,然后在60%-75%的相对湿度之间急剧增加。在这一点上,MOF达到了它的最大容量,在吸附水中可以捕获其重量(1.95克/克)的近两倍。显然,Cr-soc-MOF-1.在100多个测试水蒸气吸附-解吸循环中保持其结构完整性和性能。

现在,研究人员有一种材料(吸收和吸收),可以很容易地调节湿度,他们正在合作开发一种创建湿度控制装置的方法。

Eddaoudi说:“在过去的20年里,MOFS并不稳定,但结构简单的MOFS具有前所未有的水解稳定性和与能源安全和环境可持续性相关的特殊特性。”毫无疑问,我认为MOFS的未来是光明的,唯一的限制是科学家对MOFS在哪里可以有效和有效地部署的想象力。”

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