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超强吸附剂MOF在水中的吸附量是原来的两倍

永久多孔的高吸水材料,结合必要的水解稳定性和显著的吸水性,是具有挑战性的,因为大多数多孔的固体要么太稠密,要么太容易反应,不适合于水。Eddaoudi和他的合作者解决了这个问题,他们设计了Cr-soc-MOF-1,这是一个由羧酸盐基有机配体连接在一起的铬离子构成的MOF,这些配体留下了清晰的笼和通道供水收集。铬离子以双齿方式固定在羧基上,形成刚性六羧酸氧三核铬团簇,确保生成的Cr-soc-MOF-1吸附剂具有所需的水解稳定性。

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研究人员测试了该材料的水吸附性能,发现当相对湿度增加到55%时,其水吸附量也会逐渐增加,在相对湿度60%至75%时吸附力急剧攀升。并可达到最大容量(1.95 g/g),几乎是其自重的两倍。而且,在超过100个水蒸气吸附循环测试中,Cr-soc-MOF-1仍能保持其结构的完整性和性能。

阿卜杜拉国王科技大学的资深作者Mohamed Eddaoudi说:“MOFs在其吸水能力上超过了现有的固体,我对此并不感到惊讶。”“MOFs的模块化、超高比的表面积和大的孔隙体积,再加上控制孔表面官能度、孔径大小和形状的能力,使得MOFs成为节能高效、经济有效的湿度控制系统的候选对象。”

沙特阿拉伯物质化学家开发出一种超多孔固体,由金属离子和有机连接拼接而成,可以在湿润环境中吸收膨胀到自重200%的重量。相关论文近日发表在《化学》杂志,该成果可以应用于调节湿度,特别是在飞机机舱和空调建筑等封闭环境中。

现在,研究人员已经有了一种可以很容易调节湿度的材料,他们正在合作开发一种方法来创建湿度控制装置。

制造具有水解稳定性和能大量吸水的多孔超吸收材料具有挑战性,因为大多数多孔固体要么过于致密,要么对水反应过于活跃。Eddaoudi和合作者克服了这一难题,他们设计出Cr-soc-MOF-1,这是由羧基有机配体连接的铬离子组成的MOF,在保证了吸水力的同时也具有水解稳定性。

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