利用摩天大楼建筑:新的设计提高了金属有机框架的孔隙度和结构稳定性

2024-10-22 21:51来源:本站编辑

Leveraging skyscraper architecture for breakthrough in me<em></em>tal-organic f<em></em>ramework design

哈利法塔(Burj Khalifa)是世界上最高的建筑,采用了先进的建筑技术,可以承受风、地震活动和自身的巨大重量。在这些技术中,“元柱系统”发挥了关键作用,通过战略性地定位大柱来抵抗侧向力,从而促进了这样一个高耸结构的建设。

如果这些先进的建筑技术可以应用到材料设计中呢?

金属有机框架(MOFs)是由金属离子与有机配体结合形成的多孔材料,其结构类似于建筑物中的钢筋。mof的设计原则与建筑规划非常相似。

崔元荣教授组利用类似于“Mega框架”的设计策略成功合成了新型MOF,并将其命名为“合并网络策略”。通过在MOF结构中加入大分子——类似于柱在建筑设计中的作用——他们创造了“结构中的结构”,从而提高了孔隙度和结构稳定性。他们的研究发表在《高级功能材料》杂志上。

这项研究在解决传统mof材料稳定性的长期挑战方面取得了重大进展。与之前报道的MOF相比,新开发的MOF不仅具有优异的水稳定性和结构完整性,而且具有优越的水吸附能力和可重复使用性。此外,该团队成功地证明了MOF的水吸附特性可以通过修改其框架内的活性位点来精确调节,从而增强了其在各种水吸附应用中的通用性。

该研究的第一作者Junghye Lee表示:“这种新的设计方法有可能超越现有mof的性能,大大扩展其应用范围。”

崔元荣教授表示:“此次研究是分子水平精密设计的突破。通过将先进的建筑方法应用于分子系统,我们正在开辟材料科学的新途径。”

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