Conocido por su área de superficie extraordinaria, un paquete de azúcar equivalente al marco organometálico proporciona un bloque de ciudad 2.5 acres de área para absorber gases o catalizar reacciones. El desafío viene en la fabricación constante de estos marcos, conocidos como MOF. Los científicos cambiaronnuestra comprensión de los MOF. Desarraigaron la creencia de que estos marcos deben estar hechos de materiales de partida rígidos. Su nueva estrategia de diseño transformó las cadenas moleculares unidimensionales flexibles, llamadas polímeros, en estructuras porosas tridimensionales al incorporar los polímeros flexibles en la síntesis deMOFs.
Esta nueva estrategia de diseño produce un material que combina ventajosamente la integridad estructural de los MOF y la procesabilidad de los polímeros. El resultado son nuevos materiales porosos ajustables. Estos materiales podrían avanzar en una gama de tecnologías de separación y almacenamiento, incluida la captura de clima emitido industrialmente.- cambio de dióxido de carbono; almacenamiento de gas natural comprimido para camiones utilitarios y taxis; y almacenamiento de hidrógeno para vehículos de celdas de combustible ecológicos.
Se creía que la naturaleza de andamiaje de los MOF solo podía prepararse a partir de materiales de partida rígidos. La preparación de tales materiales porosos a partir de polímeros unidimensionales es un desafío porque los polímeros flexibles tienden a empaquetarse muy juntos, dando como resultado un material denso y desordenado sin porosAhora, los investigadores de la Universidad de California-San Diego han demostrado la notable transformación de los polímeros no porosos con iones metálicos en materiales MOF híbridos cristalinos altamente porosos tridimensionales. En esta nueva estrategia de diseño, los científicos calentaron cadenas de polímeros con metaliones para permitir ordenar y ensamblar en un material MOF híbrido. Los polímeros terminan unidos a los iones metálicos. Esta coordinación crea un andamio poroso en el MOF híbrido.
Esta nueva estrategia de diseño permite una fácil sintonización del material poroso resultante. Los científicos pueden ajustar el MOF híbrido cambiando la química del polímero, la longitud de su cadena molecular o la temperatura de procesamiento. Los científicos variaron la morfología resultante de las esferas acubos, películas. Estos MOF híbridos combinan la integridad estructural y la porosidad necesaria para las aplicaciones de separación y almacenamiento de gases con la ventajosa procesabilidad de los polímeros. Algunos de los MOF híbridos demostraron una mayor absorción de dióxido de carbono que podría avanzar específicamente en las tecnologías de captura de carbono.
Este trabajo fue apoyado por la Oficina de Ciencias del DOE Oficina de Ciencias Básicas de Energía Universidad de California-San Diego y la Fundación Nacional de Ciencias Universidad de Florida.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Departamento de Energía, Oficina de Ciencia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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