这张图片显示了许多球棒结构排列成四面体围绕着一个大的黄色球体

来源:©Vahid Nozari et al 2021

用于催化和气体分离的沸石型咪唑盐骨架ZIF-8与离子液体结合,可制成可熔玻璃

混合有机框架(财政部)离子液体研究人员发现,这是一种可熔化的多孔材料。这种MOF玻璃可以应用于气体分离和水处理。

“这些混合材料结合了粉末mof的吸附性能和玻璃的可加工性,”解释说洛萨Wondraczek来自德国耶拿大学,他领导了这项研究托马斯·班尼特来自英国剑桥大学。旺德拉泽克补充说:“我们可以将MOFs模化成任何形状。”

然而,Wondraczek解释说,一些MOFs(通常是孔隙率较高的MOFs)很难液化。“这些材料会发生热分解,或者永远达不到玻璃加工所需的粘度。这是由于它们内部表面很大,会破坏材料的稳定性。”

研究小组发现,添加特定的离子液体可以稳定材料的表面。“我们手动混合离子液体旺德拉泽克说。幸运的是,其中一些混合物成功融化了。他们用ZIF-8,一种沸石型咪唑盐框架,可以催化,例如,傅克反应.在相变过程中,离子液体和MOF连接剂之间的相互作用将结构保持在一起。

“离子液体和ZIF-8的混合物的熔点比[ZIF-8的]分解温度低,”解释说血缘古来自日本京都大学的财务省专家。“这导致通过淬火形成MOF玻璃。古川说,“MOF眼镜”的属性与独立框架不同。他说:“(它们)是一种新型玻璃材料……理想情况下,金属离子和有机分子之间有无限种组合。”

但是离子液体和MOF之间的化学作用还没有完全破译。旺德拉泽克说:“我们观察到一些不必要的部分分解。”虽然用丙酮清洗玻璃可以很容易地去除,但尚不清楚为什么会发生这种情况。了解混合和熔化过程也可以提供计算模型,帮助预测最适合熔化不同mof的离子液体。

班尼特说:“这对MOF眼镜领域来说是一个非常令人兴奋的发展。”“金属玻璃最初被发现时,被认为适用性很差,但现在被用于各种场合”,比如变压器和防盗标签。可熔化的mof被加工成不同的形状,可以在不掺杂添加剂的情况下用于分离膜。离子液体注入的MOF具有较好的孔隙性和吸附性能。贝内特评论说,其他应用可能包括显示和触觉技术。