具有優異吸附熱轉換性能的介孔MOF
設計了一類具有蜂窩狀一維孔道的新型三維框架。由于使用了二次對稱的金屬草酸根鏈和三次對稱的有機橋聯配體,其孔道直徑大約是配體橋聯長度的四倍。因此,使用三種普通的三角形有機配體,就合成了孔徑約為2-4 nm的三例新型介孔框架MCF-61、MCF-62和MCF-63,其孔容為1.19-2.36 cm3g-1,BET表面積為2096-2749 m2g-1。以溫室效應可忽略的R-134a(1,1,1,2-Tetrafluoroethane)作為吸附質時,這些材料體現出介孔材料的IV型吸附等溫線,而且吸附量突躍的壓力隨孔徑增大而增大。在日常所需的吸附制冷或熱泵以及常見的低溫熱源溫度下,MCF-63可實現高達1.19 g g-1或0.38 g cm-3的循環工作量,遠高于具有相似孔容和表面積,但孔徑分布不均且具有I型吸附等溫線的多孔碳材料。上述結果不但為PCP/MOF提供了一種新的框架模型,還展示了介孔材料在吸附熱轉換應用的潛力。
中山大學
2021-04-13