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【研究进展】中美联合研发新型MOF材料使塑料制造更节能

12月16日 12:00 分享到:

铁基金属有机框架的修饰方法

来自美国德克萨斯大学圣安东尼奥分校、中国太原理工大学等机构的科学家组成的团队创造出一种铁基金属有机骨架(MOF)新材料,可以从其他化学物质的混合物中提取最常见塑料的关键成分——乙烯,同时产生更低的能源消耗。

研究团队深入研究了铁基MOF的修饰方法。研究人员推断要打破碳氢化合物分子之间的化学键,化合物首先必须吸引这个分子,利用过氧基(红色和绿色部分)修饰铁基MOF的内壁,使其包含有一种类似于这种化合物的结构,发现它从混合物中吸引来的分子是乙烷(蓝色分子),同时允许乙烯(橙色分子)通过。研究团队还利用美国国家标准与技术研究院(NIST)中子研究中心的中子衍射技术确定了MOF表面的哪一部分吸引了乙烷。

MOF材料已被多次证明具有从炼油过程中产生的有机分子中分离单个碳氢化合物的能力。对塑料和石油工业有着巨大的价值,因为它的这种能力使得制造商能够以比标准的石油提炼技术更低的成本进行这种分离。该新型铁基MOF为纯化乙烯提供了一种更高效和具有成本效益的方式。尽管修饰后的铁基MOF工作效率很高,但它可能需要进一步的开发研究才能应用在炼油厂行业。未来的目标是大幅度地提高铁基MOF的选择性。

相关研究工作发表在Science


中科院武汉文献情报中心供稿