Nature子刊：京都大学开发出制备软质多孔材料的新方法
文章来源：未知 更新时间：2018-07-17 09:48:34
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据悉，京都大学的研究人员克服种种挑战，开发出一种新方法来制备软质多孔材料。柔软，多孔的凝胶状材料具有微小的空腔以及稳定的结构，广泛的应用在建筑绝缘，储能设备，航空航天技术等领域，甚至环境清洁都可以通过采用轻质和柔性材料而受益。
称为金属有机多面体（MOPs）的分子组装由于其有趣的形状和多孔性而成为这些材料的主要竞争者。但是，用具有固有和可控孔隙度的材料制造凝胶仍然是一个挑战。
京都大学集成细胞材料科学研究所(iCeMS)的Shuhei Furukawa和他的同事发现了一种方法，通过使用有机连接剂自组装来控制多孔凝胶的合成。 立方八面体形状的MOP，由与强羧酸盐键连接的铑原子组成，这使其具有高度的结构稳定性。将MOP置于具有有机“接头”分子的液体溶剂中以触发自组装过程。研究小组发现，逐渐在溶液中加入连接剂并改变溶液的温度使它们能够控制形成的球形颗粒的形成和大小。
研究人员发现，反应条件的细微变化极大地影响了反应的结果。当团队在80℃下向铑MOP溶液中加入大量连接分子，然后迅速冷却至室温时，会形成凝胶。随后该团队用超临界二氧化碳处理凝胶，气体取代了凝胶的液体成分，导致形成超轻的“气凝胶”。
“我们设想，通过探讨分子尺度几何形状与由此产生的宏观形状之间的关系，可以在软材料的开发方面取得真正的进步，这种材料既具有永久多孔性又适合材料加工。”研究人员在他们的研究结果，发表在Nature Communications杂志上，题为《金属有机多面体自组装成内在微孔的超分子聚合物》。他们说，他们的发现对制造出具有永久孔隙的柔软，柔韧的材料具有一定的推动作用。 |
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