控制大气污染有新招再生可控的MOFs材料原创

　　近日，科学家已经开发出一种新型MOFs材料，具有选择性、完全可逆性和可重复使用的能力，可在大气环境条件下去除NO2气体。
　　应用前景广阔的MOFs材料
　　MOFs（金属有机框架）又称配位聚合物，是由金属离子或簇和有机配体在温和的反应条件下通过配位键自组装形成的各种具有特定性质的框架材料，在过去十几年间，大批科学家致力于发展和探索MOFs材料在不同领域的应用，取得了令人瞩目的进展。
　　MOFs的快速发展和兴起是过去二十年化学和材料科学领域最重要的事件之一。早在上世纪90年代初，科学家已经开始探索性地研究这类材料的合成、晶体结构和拓扑形式。然而直到90年代末，MOFs材料稳定的多孔性才被Yaghi和Kitagawa等科学团队发现和建立，从而极大地促进这类材料的快速发展和应用。
　　MFM-300(Al)：新MOFs材料
　　在曼彻斯特大学的带领下，一支由科学家组成的国际团队开发了一种新的MOFs材料，该材料具有选择性、完全可逆性和可重复使用的能力，可在大气环境条件下从中去除NO2气体。
　　研究人员在美国能源部的ORNL（Oak Ridge National Laboratory，橡树岭国家实验室）使用中子散射证实了这一发现，这种发现可能使得空气过滤技术有效地捕获和转化大量目标气体，包括CO2和其他温室气体，从而促进长期有效地封存和缓解空气污染，并在一定程度上遏制全球变暖。
　　正如《Nature Materials》期刊中所报道，被称为MFM-300(Al)的材料首次展示了在环境压力和温度并存在水分、SO2和CO2(在低浓度下)的情况下，可逆转、选择性地捕获NO2。尽管NO2具有高度反应性，但MFM-300(Al)材料被证明是非常稳定的，拥有完全再生或脱气的能力，而不损失结晶度或孔隙度。
　　橡树岭国家实验室利用中子散射对NO2分子（以红色和金色表示）进行了描述，该分子被限制在MFM-300（Al）材料的纳米孔中。
　　长期以来，从大气中捕获温室气体和有毒气体一直是一个挑战，因为它们的浓度相对较低，并且空气中存在水分，这会对目标气体分子与其他气体的分离产生负面影响。MOFs为此提供了解决方案，如能合成具有更高吸附性能的MOFs材料用于气体存储、有毒有害气体吸附与分离，将大大有利于解决人们面临的一部分日益严重的大气污染等环境问题。
　　过去数年科学家已经制备了不同类型的MOFs材料，并在气体吸附与分离、传感器、药物缓释、催化反应等领域都有重要的应用。随着MOFs材料种类的日益增多以及复合MOFs材料的逐渐兴起，MOFs材料将有不可估量的应用前景。可以预见，在不远的将来，一些优良的MOFs材料将会最终应用到人类的日常生活和工业生产中。
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