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中國科研團隊制備出新型多孔材料 具廣闊應用前景
2018-01-21 16:44:54 來源: 新華社
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  新華社廣州1月21日電(記者馬曉澄、鄭天虹)記者21日從華南理工大學獲悉,該校化學與化工學院李映偉教授團隊制備出了一種新型多孔材料,實現了大孔、有序、單晶三大特性的突破,在石油化工、生物醫藥、凈化除污等方面具有廣闊的應用前景。該成果近日在國際知名學術期刊《科學》主刊上發表。

  據論文通訊作者李映偉教授介紹,多孔材料在人們日常生活中很常見,比如珊瑚、海綿、蜂窩等。多孔材料可以在吸附、催化和藥物裝載上發揮作用,一直是科學界研究的熱點領域,特別是金屬有機骨架(MOFs)多孔材料。

  不過,目前已報道的絕大部分MOFs材料的孔徑或窗口直徑都集中在微孔范圍內(小于2納米),因此極大限制了其在有大尺寸化合物參與的許多應用。近年來,雖然科學家們也成功制備出大孔MOFs材料,但是這些大都無序或易于坍塌。

  此次成果的突破性意義在于同時實現了多孔材料大孔、結構有序、穩定單晶三大特性的統一。大孔可以擴大材料可應用的大分子化學物質范圍,有序則有利于提升分子之間的反應和催化效率,而單晶相比多晶而言更加穩定,不容易坍塌。

  “如果把這種多孔材料比喻為一間課室的話,孔相當于教室門,把孔變大就可以讓更多學生更快進來聽課,教室內的布局有序,可以提升學生和學生、學生和老師的互動效率,而把教室當成一個整體來建造就不容易倒塌,學生會更加安全。”論文第一作者、華南理工大學的沈葵副研究員說。

  據介紹,這類新型多孔材料將有可能在涉及大尺寸化合物的許多領域,如大分子化學物質的吸附/分離和催化轉化,例如石油化工、生物煉制、空氣和水體凈化等,以及生物大分子,例如大分子藥物、活性蛋白、疫苗、基因等的裝載與控釋遞送等方面獲得廣泛應用。

  這篇名為“有序大孔-微孔金屬有機骨架單晶”的論文歷時三年多完成,也是華南理工大學首次以第一單位在《科學》雜志主刊上發表論文。

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【糾錯】 責任編輯: 成嵐
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