Tiềm năng ứng dụng của khung kim loại-hữu cơ đã được phát hiện cách đây khoảng 20 năm, và kể từ đó, gần 100,000 vật liệu xốp hỗn hợp như vậy đã được phát hiện. Có nhiều hy vọng vào các ứng dụng kỹ thuật, đặc biệt là MOF linh hoạt. Ví dụ, như bộ giảm xóc, chúng có thể phản ứng với áp suất cao đột ngột, tức là biến dạng dẻo, bằng cách đóng các lỗ rỗng và mất thể tích.

 Hoặc chúng có thể tách các chất hóa học ra khỏi nhau như bọt biển, hấp thụ chúng vào lỗ chân lông và sau đó giải phóng chúng dưới áp lực. Rochus Schmid giải thích: “Điều này cần ít năng lượng hơn so với quá trình chưng cất thông thường.” Tuy nhiên, cho đến nay, chỉ có một số MOFs linh hoạt như vậy được xác định.

Áp lực lên MOF

Để có được cái nhìn sâu sắc hơn về cơ chế cơ bản trong các tài liệu này, nhóm nghiên cứu ở Munich đã tiến hành phân tích thử nghiệm chi tiết hơn về MOF đã được biết đến rộng rãi. Để đạt được mục tiêu này, các nhà nghiên cứu phải chịu áp lực đồng đều từ mọi phía, đồng thời sử dụng phân tích cấu trúc tia X để quan sát tình hình bên trong.

Khung hữu cơ kim loại có thể trở nên linh hoạt hơn

Gregor Kieslich cho biết: “Chúng tôi muốn biết vật liệu này hoạt động như thế nào dưới áp suất và những yếu tố hóa học nào thúc đẩy sự thay đổi pha giữa các lỗ rỗng mở và đóng”. Kiểm tra cho thấy các lỗ chân lông đóng lại không ổn định; dưới áp suất Tiếp theo, hệ thống mất trật tự tinh thể, nói ngắn gọn: nó sụp đổ.

Đây không phải là trường hợp của các biến thể có cùng cấu trúc cơ bản: nếu nhóm nghiên cứu kết nối các chuỗi bên linh hoạt của nguyên tử cacbon với chất hữu cơ kết nối của MOF nhô ra trong các lỗ rỗng, vật liệu vẫn nguyên vẹn khi nén và phục hồi khi nén Hình dạng ban đầu của nó. Cánh tay carbon biến vật liệu không dẻo thành MOF linh hoạt.

Bí mật của quá trình chuyển đổi giai đoạn

Nhóm Bochum đã sử dụng hóa học máy tính và mô phỏng động lực học phân tử để nghiên cứu các nguyên tắc cơ bản. Rochus Schmid tóm tắt: “Chúng tôi đã chứng minh rằng bí mật nằm ở mức độ tự do của chuỗi bên, cái gọi là entropy. Về cơ bản, mọi hệ thống trong tự nhiên đều phấn đấu đạt được entropi tối đa. Nói tóm lại, nó phải có càng nhiều bậc tự do càng tốt. Phân phối năng lượng của hệ. ”

Schmid tiếp tục: “Số lượng lớn các sắp xếp có thể có của các nhánh cacbon trong các lỗ xốp đảm bảo rằng cấu trúc lỗ mở của MOF là bền entropy. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chuyển pha từ cấu trúc lỗ mở sang cấu trúc lỗ chân lông kín và sau đó quay trở lại, chứ không phải không có carbon. Như trong trường hợp của các cánh tay, các lỗ sẽ vỡ ra khi chúng bị ép vào nhau. ” Để tính toán một hệ thống lớn gồm nhiều nguyên tử và tìm ra nhiều cấu trúc giống như cánh tay có thể có trong các lỗ rỗng, nhóm nghiên cứu đã phát triển một giá trị số, chính xác. Mô hình lý thuyết hiệu quả được sử dụng để mô phỏng.

Kết quả chính của nghiên cứu này là xác định một phương án hóa học khác để kiểm soát và sửa đổi hành vi phản ứng vĩ mô của vật liệu thông minh thông qua các yếu tố nhiệt động lực học. Gregor Kieslich kết luận: “Khám phá của chúng tôi mở ra một phương pháp mới để đạt được sự chuyển đổi giai đoạn cấu trúc trong MOFs xốp”.

Liên kết đến bài viết này : Khung hữu cơ kim loại có thể trở nên linh hoạt hơn

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com


Khung hữu cơ kim loại có thể trở nên linh hoạt hơnPTJ® cung cấp đầy đủ các Độ chính xác tùy chỉnh máy gia công cnc trung quốc Dịch vụ. Chứng nhận ISO 9001: 2015 & AS-9100.
Xưởng gia công chuyên gia công các dịch vụ phục vụ ngành xây dựng và giao thông vận tải. Khả năng bao gồm cắt plasma và oxy-nhiên liệu, Gia công phù hợp, MIG và Đồ gá hàn phay chính xác Cnc nhôm tùy chỉnh, cuộn, lắp ráp, Máy cnc inox gia công tiện thân cây, cắt, và Dịch vụ gia công CNC Thụy Sĩ. Vật liệu được xử lý bao gồm carbon và Bộ phận tấm che gia công bằng thép không gỉ thụ động.
Hãy cho chúng tôi biết một chút về ngân sách dự án của bạn và thời gian giao hàng dự kiến. Chúng tôi sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Bạn có thể liên hệ trực tiếp với chúng tôi ( [email protected] ).

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *