you're reading...
Metal Organic Frameworks-MOFs

MIL-88, vật liệu MOFs nhiều triển vọng

Một nhóm các nhà nghiên cứu từ Pháp, Anh, châu Âu và European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) đã khám phá ra họ vật liệu nano xốm với những tính chất  đáng chú ý là có khả năng trương nở thuận nghịch với thể tích lớn. Các vật liệu này có tính  co dãn cao (flexible), tính chọn lọc tốt, hứa hẹn nhiều ứng dụng trong việc hấp phụ, tách loại các khi gây hiệu ứng nhà kính, có hại cho môi trường.

Vật liệu xốp lai hóa đã thu hút sự chú ý nhiều trong những năm gần đây như là một nguồn  vật liệu mới  để làm sạch môi trường. MIL-88, một họ các vật liệu của kim loại-hữu cơ với cấu trúc ba chiều,  với các hốc và các kênh đã được phát triển. Các hợp chất chứa các ion kim loại Cr(III( hoặc Fe(III) liên kết  với các cầu hữu cơ (ligand), tạo ra một cấu trúc linh hoạt có thể dễ dàng thay đổi hình dạng. Các yếu tố tác động bên ngoài  như áp suất, nhiệt độ, ánh sáng, hoặc ảnh hưởng của các chất khí và các dung môi có thể gây ra sự mở hoặc đóng lại của cấu trúc. Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy một sự dãn nở có tính chất thuận nghịch lớn về thể tích của các các chất rắn, từ 85%  lên đến 230%, một hiện tượng chưa từng thấy trước đây đối với các vật liệu khác. Sự “hít-thở” thuận nghịch này có chức năng tương tự như phổi của con người ”  ngoại trừ khả năng dãn nở của phổi bình thường chỉ ~ 40%.

Khả năng căng phồng này đạt được bằng cách nhúng vật liệu MIL-88  này vào các dung môi,  các dung môi này sẽ đi vào các hốc và các khung cấu trúc mới mà không làm phá vỡ các liên kết. Các tinh thể của vật liệu vẫn được duy trong suốt quá trình. Quá trình căng phồng có thể đảo ngược bằng cách nung nóng mẫu đã bị solvát hóa để khôi phục lại trạng thai khô bình thường ban đầu. Trạng thái  “khô” này  với các lỗ mao quản đã khép kín  làm cho các phân tử ngoại lai hầu  như không thể tiếp cận vào các hốc mao quản, trong khi ở dạng hydrát hóa cho hấp phụ chọn lọc đáng kể các chất  khí phân cực và không phân cực.

Các nghiên cứu tiếp theo là làm thế nào để hydro và các khí gây hiệu ứng nhà kính có thế được lưu trữ trong các loại vật liệu này, mở ra khả năng ứng dụng lớn trong tương lai.

Khương Trung Thủy

Tài liệu tham khảo

1. Serre et al., Science (2007) 315, 1828

2. Loiseau et al., Chem. Eur. J. 2004, 10, 1373

3. Serre et al., J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 13519

4. Mellot et al., J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16273

Thảo luận

Chưa có phản hồi.

Gửi phản hồi

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s