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Posted in | Nanomaterials

New Weg zur Struktur der porösen Materialien bei technisch-Accessible Hohe Drücke Transform

Published on January 12, 2010 at 6:05 PM

Wissenschaftler des US Department of Energy (DOE) Argonne National Laboratory haben eine neue Route, um die Struktur der porösen Materialien bei technisch zugängliche hohe Drücke zu verwandeln entdeckt.

Argonne Wissenschaftler Karena Chapman hält einen Wafer von Metal Organic Framework ZIF-8 mit seiner Struktur auf dem Bildschirm angezeigt. Chapman zusammen mit Wissenschaftlern Peter Chupas und Gregory Halder konnten die Struktur eines metallorganischen Gerüstmaterial mit einem Druck niedrig genug für große industrielle Anwendungen zu ändern.

"Normalerweise sind diese Materialien wieder Frühling zu ihrer ursprünglichen Struktur, nachdem sie komprimiert wurden, fast wie eine Feder, aber ab einem bestimmten Druck dieses Material nimmt eine neue Struktur," Argonne Wissenschaftler Karena sagte Chapman. "Es ist eine verwandte Struktur, aber es ist als ob, wenn wir die Feder zusammengedrückt, es wieder auf die Beine zu einer anderen Form."

ZIF-8 ist ein kommerziell erhältliches Metall-organisches Gerüst (MOF) mit molekularen Maßstab Poren, die wertvolle katalytische Anwendungen haben kann. Chapman, zusammen mit Wissenschaftlern Gregory Halder und Peter Chupas, verwendet der Advanced Photon Source High-fokussierten Röntgenstrahlen die Struktur der Verbindung zu beobachten, nachdem es unterschiedlichem Druck standgehalten. Der Strukturwandel wurde festgestellt, dass bei relativ bescheidenen Drücke auftreten - Belastungen, die auf die größeren Skalen notwendig zu testen, wie die Veränderung der Struktur wirkt sich auf die Verbindung des funktionalen Verhaltens erreicht werden kann.

Gasaufnahme Messungen innerhalb des Materials Science Division durchgeführt, ergab, dass das Material der Porosität für die neue Struktur geändert wurde. Dies könnte verwendet werden, um die Leistung für bestimmte Anwendungen in Bereichen wie Speicherung von Wasserstoff für Brennstoffzellen zu optimieren. Diese Entdeckung zeigt, dass durch Druck auf MOFs durch die Pelletierung Prozess, können die Forscher die Verbindung die Struktur und die Lagerung Eigenschaft zu ändern.

Während diese Art von Strukturwandel hat in der traditionellen porösen Materialien (z. B. Zeolithe) bei sehr viel höheren Belastungen gesehen worden, die strukturellen Veränderungen in der MOF-Material bei niedrigeren Drücken und damit auftreten, können diese Modifikation leichter skaliert werden bis zu vorindustriellen Werten.

Der nächste Schritt ist für die Wissenschaftler den Mechanismus des strukturellen Wandels zu untersuchen, und wie diese Modifikation Prozess kann am effektivsten für die molekulare Lagerung und Trennung Anwendungen ausgenutzt werden.

Ein Papier über diese Entdeckung wurde kürzlich in der Zeitschrift der American Chemical Society veröffentlicht.

Last Update: 15. October 2011 20:11

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