结构和形貌表征 MOF-303在机械化学合成法的球磨条件下能形成棒状晶体 (MOF-303_B),而在溶剂热法合成下则表现为立方状晶体 (MOF-303_L) 。扫描电子显微镜 (SEM) 图像 (图3a,d) 表明,MOF-303_B的棒状结构在电压下呈现弯曲的形状...
科学家猜想，MOF-303之所以能高效地吸收空气中的水分，不仅仅是因为材料本身的多孔结构，或许还和材料吸附水分子的过程有关。为了弄清楚MOF-303集水过程的微观机制，研究团队使用了单晶X射线衍射，以确定晶体的结构。他们发现，MOF-303孔道的内壁上具有很多可以吸附水分子的位点。最先到达这些位点的水分子会锚定在位点...
图1. MOF-303的吸脱附曲线和晶体结构 要点1. MOF-303中初期水分子吸附位点的晶体结构 为了确定不同负载下的水结构,他们开发了一种程序,通过该程序可以在逐渐升高干燥保护气流的温度时缓慢解吸水,利用单晶X射线衍射测试(SCXRD)来测定 MOF-303 的水分子吸附机制。SCXRD 分析表明框架的第一个和最强的水吸附位点(...
另外,在MOF-303中的三聚体水簇之间也相互分离。水分子I到IV在MOF中的吸附作为种子成为继续吸附后续水分子的核。通过DFT计算,作者同样得出了与晶体结构完全相同的结果。 图2. MOF-303吸附水的初始阶段 【后续水分子的吸附】 晶体学研究表明,后续的水分子是通过与上述已经吸附的水分子“核”相互作用,而不是与框架...
MOF-303的吸水等温线和晶体结构 本文通过单晶X射线衍射(SCXRD)定位了其孔隙中的所有水分子,并确定了填充这些位置的逐个分子的序列,从而成功地确定了MOF-303{[Al(OH)(PZDC)],其中PZDC2-=1-H-吡唑-3,5-二羧酸盐}是最先进的集水MOF(图1A)。MOF-303的结构是基于无限棒状的次级结构单元(SBUs),由交替的顺反...
图1. MOF-303吸附等温线及其晶体结构 【初始水分子的吸附】 通过SCXRD技术对生长的MOF-303单晶进行研究,分析结果表明框架的第一个也是最强的水吸附位点(标记为 I,图2)位于吡唑之间,其中水分子与两个吡唑基团和一个 μ2-OH 基团形成三个氢键,杂原子之间的距离分别为 2.797(7) Å、2.887(9) Å 和 2.798...
▲图1. MOF-303的水吸附等温线和晶体结构 要点: 1、MOF-303的结构基于由PZDC2-连接器连接的交替顺反角共享的AlO6八面体构成的无限棒状次级建筑单元( SBUs) (图1)。这种排列具有相邻的吡唑官能团,它们相互指向,形成一个由三个μ2-OH基团和两个N(H)在每个连...
图1. MOF-303的吸脱附曲线和晶体结构 本文通过进行一系列单晶x射线衍射测量和密度泛函理论计算,解释了最先进的集水金属有机骨架MOF-303的充水机理。第一个水分子与极性有机连接物紧密结合;然后是额外的水分子形成孤立的团簇,然后是团簇链,最后是水网络。水结构的这种演变导致我们通过多元方法修改孔隙,从而精确调节...
▲图1. MOF-303的水吸附等温线和晶体结构 要点: 1、MOF-303的结构基于由PZDC2-连接器连接的交替顺反角共享的AlO6八面体构成的无限棒状次级建筑单元( SBUs) (图1)。这种排列具有相邻的吡唑官能团,它们相互指向,形成一个由三个μ2-OH基团和两个N(H)在每个连接子上定义的口袋。
MOF-303粉末悬浮在各种盐水水溶液(0.10 wt % KCl, NaCl,或MgCl2)中,温度为50℃。在这些溶液中,MOF-303的浓度相对较低(0.04 wt %),在稳定性依赖于浓度的情况下,使用足够的水溶液。x射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)图像分别显示,处理50天后,MOF-303的晶体结构和形貌均得到很好的保留。