构筑完美MOF晶格孔,科学家提供了一个优雅的策略

南京工业大学教授金万勤团队与南京大学数学系吕勇教授、沙特阿卜杜拉国王科技大学韩宇教授团队等,发现几何学中的球致密堆积问题(也被称为世纪著名的“吻数Kissing Number”问题,早在17世纪科学家开普勒和牛顿相继提出),可用于指导构筑完美的MOF晶格及其分离膜。5月11日,《自然—材料》在线发表了这一研究成果。分子/离子的分离在能源、环境、 水资源、化工等领域占有举足轻重的地位,膜技术作为一种高效节能的分离技术在其中发挥至关重要的作用。其中,金属有机骨架(MOF)是新一代分子筛膜材料,然而制备具有完美晶格孔的MOF膜仍然面临着巨大挑战,长期以来一直未能取得突破。金万勤团队与合作伙伴建立了预测晶格缺陷的概率模型,并提出了高概率理论配位策略,通过控制膜合成条件增加有机配体和金属团簇间的碰撞概率,成功构筑了无晶格缺陷的完美晶体膜结构。他们利用超低剂量高分辨电子显微成像技术,首次直接观察到MOF膜中的晶格缺陷及其......阅读全文

构筑完美MOF晶格孔,科学家提供了一个优雅的策略

南京工业大学教授金万勤团队与南京大学数学系吕勇教授、沙特阿卜杜拉国王科技大学韩宇教授团队等,发现几何学中的球致密堆积问题(也被称为世纪著名的“吻数Kissing Number”问题,早在17世纪科学家开普勒和牛顿相继提出),可用于指导构筑完美的MOF晶格及其分离膜。5月11日,《自然—材料》在线发表

高效MOF分离膜取得新进展

  近日,我所无机膜与催化新材料研究组(504组)杨维慎研究员、班宇杰副研究员团队在金属-有机骨架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)膜分离研究中取得新进展,利用原位界面组装策略,构筑了表观厚度为零、高度取向的膜-载体互锁型复合微结构MOF膜,实现H2/CO2高效分离。  

科学家“组装”出高效乙二醇脱水分离膜

乙二醇是一种重要的化工原料,工业制备的粗产品中往往含有大量水。近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员杨维慎、副研究员班宇杰团队制备出致密、稳定的异质晶格共生型金属-有机骨架(MOF)膜,实现多元醇与水的高效分离,获得聚合级乙二醇,与传统减压精馏相比节省约1/3的能耗,具有广阔的工业应用前景。相关研

高柔性MOF纳米片膜实现超快醇水分离

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/488072.shtm 北京理工大学化学与化工学院教授赵之平团队提出了一种在聚合物基底中包埋晶种进而通过表面晶体诱导生长法精确构筑MOF纳米片膜的新构想,在聚合物基底表面实现了高柔性超疏水MOF膜的层

MOF纳米粒子和DNA的胶体晶体工程|Nature-Commun.

  核酸修饰纳米粒子的胶体晶体工程是制备三维超晶格的一种有效方法,在催化、传感、光子学等领域都有广泛的应用。迄今为止,研究的构件主要基于金属、金属氧化物、硫属半导体和蛋白质。在这里,美国西北大学Chad A. Mirkin教授等人展示了被寡核苷酸功能化的金属有机框架纳米粒子(MOF NPs)可以被编

具有膜载体互锁型复合微结构的高效MOF分离膜

  近日,我所无机膜与催化新材料研究组(504组)杨维慎研究员、班宇杰副研究员团队在金属-有机骨架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)膜分离研究中取得新进展,利用原位界面组装策略,构筑了表观厚度为零、高度取向的膜-载体互锁型复合微结构MOF膜,实现H2/CO2高效分离。  

大连化物所:实现精准分离软固态型无缺陷MOF膜新概念

  近日,中国科学院大连化学物理研究所无机膜与催化新材料研究组研究员杨维慎、副研究员彭媛团队通过设计一种简便的原位生长结合限域界面聚合制备的新策略,提出了软-固态型无缺陷金属-有机框架复合分离膜(soft-solid metal-organic framework composite membran

Angew:二维MOF纳米晶光电催化CO₂还原的平面内分形多孔图形雕刻

  固态材料的合成后转化(PSC)可以产生多样化的复杂结构和组成,显示出独特的性能和应用。除了典型的均质化学蚀刻导致空心或凹形形态外,晶格引导的各向异性蚀刻以产生多孔的分层图案,在一些传统的2D纳米晶体(NCs)中,通过在高温下使用干气态蚀刻剂,几乎没有探索过。然而,这种高温反应性气体环境与大多数先

中南大学在莫尔超晶格量子器件研究领域取得新成果

  近日, 中南大学物理与电子学院教授刘艳平、何军与美国加州州立大学北岭分校Gang Lu、澳大利亚悉尼大学刘宗文以及湖南大学潘安练、段曦东教授等国内外学者合作,在《先进材料》(Advanced Materials)上发表题为“TMDCs莫尔超晶格层间耦合效应的量子调制”的研究论文。中南大学物理与电

我所实现纯相MOF膜用于有机酸脱水精制

近日,我所催化基础国家重点实验室无机膜与催化新材料研究组(504组)杨维慎研究员、班宇杰副研究员团队通过模板诱导法制备出高度致密且稳定的金属—有机框架MIL-53膜,用于有机酸脱水精制,与精馏相比分离能耗节省77%,实现了纯相MOF膜应用于有机酸/水分离体系。  甲酸、乙酸是重要的化工平台化合物,可

天津大学刘新磊教授JACS:快速水分子传递MOF膜

  近期,天津大学化工学院刘新磊教授(点击查看介绍)等人在Journal of the American Chemical Society 上发表了具有快速水分子传递通道的MOF膜的研究工作。天津大学化工学院博士研究生从深震为论文的第一作者。该工作得到了国家自然科学基金的资助支持。  金属-有机框架

中山大学实验室光子晶格设计制备取得重要进展

  光子晶格以其特有的光子带隙能够对光子的辐射和传播行为进行精确控制。自上世纪80年代提出以来,人们在光子晶体研究方面做出了巨大努力,取得了一系列重要研究进展。但作为光子信息处理中最重要的高速与海量光子元件,由于其设计与制备上的困难,发展速度一直比较缓慢。因此,成功设计与制备功能性光子晶体

“人造原子”组成完美晶格

   因为可以组织成看起来像分子的结构,一些世界上最小的晶体被称为人造原子,包括作为新材料潜在构件的超晶格。 现在,来自斯坦福大学的科学家首次观察到纳米晶体迅速形成超晶格并不断增长的过程。他们的发现将有助于科学家微调装配工艺,使其适应新型材料,如磁存储、太阳能电池、光电子以及加速化学反应的催化剂

科学家研制出金属有机框架疫苗

  接种疫苗是对抗疾病的最好方法。不过,很多疫苗在暴露于室温或高温时会失效。在电力不可靠的欠发达国家,医生一直在为注射完全有效的疫苗而努力,因为在这里,将疫苗从生产商供应给病人的“冷链”可能被打断。即便是在更发达地区,80%的疫苗生产和配送成本同冷藏相关。这些挑战妨碍了病人获取拯救生命的免疫接种,并

疫苗“冷链”问题解决?美国科学家研制金属有机框架疫苗

  接种疫苗是对抗疾病的最好方法。不过,很多疫苗在暴露于室温或高温时会失效。在电力不可靠的欠发达国家,医生一直在为注射完全有效的疫苗而努力,因为在这里,将疫苗从生产商供应给病人的“冷链”可能被打断。即便是在更发达地区,80%的疫苗生产和配送成本同冷藏相关。这些挑战妨碍了病人获取拯救生命的免疫接种,并

Nature-Materials连发2篇论文:MOFs在工业气体分离最新进展

  MOFs基于其独特的孔道结构和丰富的金属-配位化学可调性质,在分离、催化、能源、器件等诸多领域表现出诱人的前景。2020年2月4日当天,Nature Materials连续发表2篇研究论文,分别介绍了MOFs在工业气体分离和能源器件中的最新进展。  值得一提的是,在此之前不久,MOFs已经陆续发

燃料电池电催化剂替代成为可能

   电动汽车已穿梭在大街小巷,燃料电池车还会远吗?其中,燃料电池是关键。然而燃料电池除了生产成本过高外,其能量转换效率受到阴极氧还原反应缓慢的制约。因此,研究并开发替代贵金属催化剂、提高电催化剂活性成为燃料电池发展的重要研究课题之一。  中国科学技术大学国家同步辐射实验室副研究员刘庆华团队在这一研

Science:DNA掺杂的“超晶格”

  西北大学Vinayak P. Dravid、Chad A. Mirkin和Koray Aydin(共同通讯作者)等人开发了一种新技术,用于制造具有纳米结构的超材料,这种纳米结构可以被赋予独特的光学特性。通过使用附着在DNA链上的可以根据要求缩小或拉伸的金纳米粒子,该研究团队能够改变材料的颜色,通

金属有机骨架化合物(MOF)登上商用舞台

  过去两年中,一些在小城的街道上奔驰的货车和轿车身上藏着一个大秘密:它们的油箱里装的是一种不同寻常的晶体材料,这些材料中充满了直径约1纳米的小孔。甲烷分子整齐地排列在这些小孔中,准备为汽车的内燃机提供燃料。化工巨头巴斯夫(BASF)正准备利用这些物质推出一个里程碑式的事件。  商界正对MOF的应用

新型金属有机框架疫苗:无需冷链运输-结构似积木

  接种疫苗是预防疾病最安全的方法。然而,许多疫苗暴露在室温或高温下就会失效。  在缺乏可靠电力的欠发达国家,医生们难以管理完全有效的疫苗,因为“冷链”(cold chain)的中断,这是让制造商提供疫苗给病人的有效运输途径。  即使在比较发达的地区,生产和销售疫苗的80%的成本都与保持疫苗低温有关

MOF类光催化剂的电荷分离和制氢活性具有晶面依赖性

  近日,中国科学院大连化学物理研究所太阳能研究部太阳能制储氢材料与催化研究组研究员章福祥等,在MOF材料晶面诱导光催化电荷分离与分解水制氢活性研究中取得新进展。该研究通过控制合成了不同{001}/{111}晶面暴露比例的NH2-MIL-125(Ti)片,发现其光催化分解水制氢半反应活性高度依赖于暴

可掌控气体的新材料将大行其道

  一个由闪闪发光的钢铁建成的小城市横跨德国莱茵河,这里是该国化学巨头巴斯夫公司的总部。  在过去两年间,这里小部分箱式送货车和小汽车携带着一个大秘密:燃料箱塞满了一种与众不同的晶体材料,材料上面充满了直径约1纳米的小孔。这些孔内部存在着整齐堆叠的甲烷分子,准备着为货车的内燃机提供燃料。 

新型超晶格摄像机问世

  据美国物理学家组织网近日报道,美国西北大学量子设备中心最近开发出一种功能强大的Ⅱ型超晶格摄像机,能通过调节吸收更宽波段的红外光,让人们能在黑夜中看到更加丰富多彩的景色。他们的研究发表在最近出版的《光学通讯》上。   可见光波段的数字摄像机配备的探测器通常只能感测红、绿、蓝那些能被

纳米超晶格构筑方法获突破

  近日,中科院深圳先进技术研究院研究员喻学锋与香港城市大学教授朱剑豪合作,在纳米自组装三维超晶格光学芯片领域取得新突破,解决了“咖啡圈效应”难题。相关论文已被《先进材料》杂志作为封面文章发表。  纳米超晶格是由纳米颗粒周期性有序堆积而形成的新型超材料。该结构中,有序排列的相邻纳米颗粒在光、电、磁等

半导体超晶格研究获进展

  最近由中国、西班牙和德国组成的研究团队(中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所、国防科技大学、西班牙皇家马德里第三大学和德国Paul-Drude固体电子研究所),通过研究证明了利用噪声,可以在一种由量子共振隧穿效应引起的具有多自由度非线性动力学系统的半导体超晶格器件中诱导出空间和时间序,用于检测

单晶硅属于什么立方晶格

金刚石结构,属于体心立方晶格,倒格子是面心立方!

TEM晶格像和相位衬度

晶格像和相位衬度我们一般用的TEM mode就是明暗场像,由于球差的作用很强,而且如果要形成真正意义上的原子像的话,色差,像散以至于慧差,在5个埃左右会严重减弱分辨率,所以通常的TEM是无法形成原子像的。但是当放大倍数到达一定程度的时候,我们的图像会出现相位称度。所谓相位衬度,就是电子波在经过样品的

晶格常数变大xrd峰怎么变

晶格常数变大间距增大会右移,但如果整体结构有一些破坏,峰强度会降低。峰宽主要是粒径有关。晶面间距与XRD中峰位置有关,一般情况下是不变的,一般为几个埃,可以查阅下文献,热膨胀,晶体中含有少量缺陷会使得晶面间距变大,衍射峰向低衍射角偏移。峰宽,与晶面间距没有直接联系,反映的是晶粒尺寸的大小,晶粒尺寸大

尿里取宝,氨氮污染源头资源化研究获进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508151.shtm氮循环关系到生态环境的可持续发展,也是“能源-食物-水”耦合的重要内容。人类尿液占城市水体积的1%,却富含70%以上的活性氮,将其进行源头分离即可源头控制水体中营养素的来源,又可以实现

科学家利用MOF制备出新型光学陶瓷

  陶瓷是无机非金属晶粒无取向烧结而成的块材,因为存在缺陷、气孔以及材料本征的双折射,通常是不透明的。光学陶瓷是消除了光散射的、透明的特种陶瓷,可兼具单晶、玻璃等其它透明块材等优势,可用于制作高性能光学窗口和激光增益介质。但是,光学陶瓷对材料或前驱体的要求非常苛刻,不但需要高纯度和尺寸均匀的纳米晶用