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運用孔板流量計檢測儀表和測量物料數量的總量表

作者: 來源: 發布時間:2019-09-12 14:59:07

    可以使用多孔的結晶材料從液體和空氣中過濾污染物和氣體。為了進一步分配這些孔并提高其吸附能力,一組研究人員制定了一種快速,通用的二合一合成策略,將金屬配合與輕元素的共價化學相結合。正如Angewandte Chemie期刊的一項研究所述,新的孔隙空間分隔材料可用作極其有效的氨吸附劑。

    孔板流量計的結構是金屬與有機連接體的配位系統,其聚集了大而對稱的三維多孔網絡。氣體可以擴散進出孔。當在孔板流量計中時,氣體分子吸附在由連接分子和金屬離子提供的吸附區域。然而,諸如乙炔,CO 2和氨的小氣體分子不需要捕獲大的孔,并且事實證明偶爾更密集的網絡和更多的吸附區域可以提高孔板流量計的容量。

    因此,由美國加利福尼亞大學的Pingyun Feng領導的研究小組試圖利用共價配體 - 通過化學反應積聚的間隔分子來分隔毛孔。分區具有額外的優勢,它可以使孔板流量計更穩定。不確定性是孔板流量計尚未廣泛使用的原因之一,盡管它們比例如活性炭和沸石更有效的氣體吸附材料。

 

 

孔板流量計.jpg

 

    Feng的團隊,包括研究生Yanxiang Wang,選擇了芳香族分子吡啶-4-硼酸作為分配分子。這是一種罕見的配體。它整合了具有互補反應性的兩種不同的輕元素:硼是路易斯酸并且傾向于捕獲具有高電子密度的試劑,而吡啶氮是路易斯堿尋找路易斯酸以與之反應。在標準情況下,這些分子會相互攻擊并引起許多非靶向反應。

    然而,在這種情況下沒有發生這種情況,因為研究人員將吡啶-4-硼酸反應結合到聚集孔板流量計的金屬配位反應中。共價和配位反應均協同作用并保護吡啶-4-硼酸免于副反應。形成的三聚體精確地配合到孔板流量計的六邊形孔中。結果是一個孔板流量計,其中包含一個共價有機網絡,或“孔隙空間分區孔板流量計”,提供了許多新的氣體吸附位點。

    研究人員合成了許多這些孔板流量計,每種孔板流量計都有不同的金屬和有機配體混合物。新的孔隙分隔的孔板流量計比未分配的孔板流量計表現出更好的氣體吸收。此外,分配配體的暴露的硼路易斯酸位點允許氨吸收具有高填充密度。該研究提出了孔板流量計合成和性能的進展。認為可能的反應是可能的 - 例如,吡啶硼酸的純三聚 - 并且可以產生非常有益的組分。

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