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Posted in | Nanomaterials

Nouvelle route à transformer la structure des matériaux poreux au industriellement Accessible Hautes Pressions

Published on January 12, 2010 at 6:05 PM

Les scientifiques de l' Department of Energy américain (DOE) Argonne National Laboratory ont découvert une nouvelle voie pour transformer la structure des matériaux poreux à industriellement accessibles hautes pressions.

Argonne scientifique Karena Chapman détient une plaquette de métal organique cadre ZIF-8 avec sa structure affichée sur l'écran d'ordinateur. Chapman ainsi que des scientifiques Peter Chupas et Gregory Halder ont pu modifier la structure d'un cadre de métal organique à basse pression suffisante pour les applications industrielles à grande échelle.

«Normalement, ces matériaux seront de printemps à leur structure d'origine après avoir été comprimé, presque comme un ressort, mais surtout une certaine pression ce matériel adopte une nouvelle structure," Argonne scientifique Karena dit Chapman. «Il est une structure apparentée, mais c'est comme si quand on compressé au printemps, il a rebondi à une forme différente."

ZIF-8 est disponible dans le commerce de métaux organiques Framework (MOF) avec l'échelle moléculaire des pores qui peut avoir de précieux applications catalytiques. Chapman, ainsi que des scientifiques Halder Gregory et Peter Chupas, utilisé à haute concentré l'Advanced Photon Source de faisceaux de rayons X pour observer la structure du composé après qu'il a résisté différents degrés de pression. La transition structurale a été trouvé à se produire à des niveaux relativement modestes pressions - pressions qui peuvent être réalisés sur les plus grandes échelles nécessaires pour tester la façon dont le changement dans la structure influe sur le comportement fonctionnel du composé.

Mesures d'absorption de gaz, réalisée dans la Division des sciences des matériaux, a révélé que la porosité du matériau a été modifié pour la nouvelle structure. Cela pourrait être utilisé pour optimiser ses performances pour des applications spécifiques dans des domaines tels que le stockage d'hydrogène pour piles à combustible. Cette découverte montre que, en exerçant une pression sur MOF à travers le processus de bouletage, les chercheurs peuvent modifier la structure du composé et des biens de stockage.

Bien que ce type de changement structurel a été vu dans des matériaux poreux classiques (par exemple, les zéolites) à des pressions beaucoup plus élevées, les changements structurels dans le matériau MOF se produisent à des pressions inférieures et, par conséquent, cette modification peut être plus facilement mis à l'échelle jusqu'à des niveaux préindustriels.

La prochaine étape est pour les scientifiques d'étudier le mécanisme de l'évolution structurelle et comment ce processus de modification peut être le plus efficacement exploitées pour le stockage moléculaire et les applications de séparation.

Un article sur cette découverte a été publiée récemment dans le Journal of the American Chemical Society.

Last Update: 7. October 2011 18:49

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