近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员王树东团队与沙特阿拉伯国王科技大学教授赖志平团队合作，提出了一种通过原位氟化合成Fe基金属节点的策略。团队设计合成了一种新型全氟节点金属有机框架（MOFs）——DNL-9(Fe)，该材料是一种具有螺旋氟桥金属节点结构的Fe-MOFs吸附剂，可用于潮湿条件下的C2H2/CO2吸附分离。相关成果发表在《化学科学》上。
C2H2/CO2具有相同的动力学尺寸、相似的极化率和相近的沸点，在潮湿的工业环境中吸附分离C2H2和CO2具有挑战。MOFs是一种孔道丰富，结构可调的多孔材料，但是其稳定性、耐水性相比于活性炭和分子筛较差，这也限制了其在C2H2潮湿环境下分子的吸附和C2H2/CO2的分离。
相比于在MOFs中引入不饱和金属位点、有机配体功能化等调控手段，构筑含氟阴离子等氢键受体提供了另一种途径来增强客体分子与骨架间的相互作用。该方法通过强化C2H2与MOFs限域孔道内的氢键作用实现C2H2的选择性吸附，同时可以提升材料的耐水性和抗水气吸附干扰能力。然而，在MOFs的合成中难以对金属节点进行原位氟化配位。目前，构筑含氟MOFs单元通常采用价格昂贵的商业试剂，这也阻碍了含氟MOFs的低成本生产与实际应用。
本工作中，研究团队另辟蹊径，在DMF溶剂高温分解条件下构造出还原性合成环境，促进了F原子与金属Fe的直接配位络合。团队采用简单的HF试剂，实现了Fe-MOFs的金属节点的原位氟化和螺旋结构拓扑链的生长，从而开发出具有混合变价的[Fe6(μ-F)6F8]配位节点的全氟Fe基材料DNL-9(Fe)。它的结构区别于常见的节点，是一种环境友好型吸附剂。
该材料还具备优异的耐水性和化学稳定性，在潮湿环境中可以高效分离C2H2/CO2，一次提浓后的C2H2纯度即可达到99.9%。同时，氟化的金属位点Fe-F-Fe有效降低了H2O和C2H2分子的吸附热，在真空条件下即可循环再生，可以应用于变压吸附和真空解吸工艺。
本工作为多孔材料结构设计、MOFs的氟化改性和吸附分离提供了新的思路。
相关论文信息：https://doi.org/10.1039/d2sc06699h
2023年6月，吴忠帅收到了一份来自《自然》（Nature）的审稿意见。打开邮件，其中一位审稿人的拒稿意见提的非常刁钻，里面密密麻麻的问题让他有点不知所措。但是科研如同“登山”，他认为：“既然决定了研......
近日，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心刘岗研究员团队与国内外多个研究团队合作，研制出将半导体颗粒嵌入液态金属实现规模化成膜的新技术，并构建出新型仿生人工光合成膜，其具有类似树叶的功能，在太......
中国科学院金属研究所介绍，该所科研人员近期制备出具有高抗疲劳性能的3D打印钛合金材料，未来有望在航空航天领域发挥作用。该成果于北京时间2月29日在国际学术期刊《自然》发表。©由科普世界提供据了解，理想......
研究人员展示“水电池”。图片来源：卡雷尔·穆拉瓦·理查兹。澳大利亚皇家墨尔本理工大学澳大利亚皇家墨尔本理工大学和中国辽宁大学联合团队发明了不会着火或爆炸的可回收“水电池”。新开发的电池处于水储能设备这......
据《先进材料》杂志报道，美国佐治亚理工学院研究人员开发出一种基于光的打印金属纳米结构的方法。这种方法比目前任何可用技术都更快、更便宜。具体而言，它比目前的传统方法快480倍，成本仅为原方法的1/35。......
非线性光学材料在原子冷却、量子信息存储、光子飞轮和光开关方面的应用展现了广阔前景。团簇是化学领域中重要的结构单元，但是现有的团簇理论大多侧重于对几何构型的解释，对其性能特征的描述相对较少，探索团簇结构......
【内容速览】目前，最先进的电催化剂仍然严重依赖于传统的贵金属基纳米粒子，其成本一直居高不下且资源稀缺。而热解型的金属、氮共掺杂的碳材料金属−氮−碳（M−N−C）成本相对低廉，催化性能优异，成为当前性能......
共价有机框架材料（covalentorganicframeworks,COFs）是有机分子前驱体通过共价键形成的一类晶态多孔有机聚合物材料。这类材料具有独特的结构和优异的物理化学性质，在催化、传感、储......
2023年12月11日，衡昇质谱（北京）仪器有限公司宣布与四川大学分析测试中心（以下简称“川大分测中心”）共建质谱实验室。双方将依托该共建实验室，深耕元素标记与单纳米颗粒领域研究，力争取得更多科研成果......
在古代，人们把在高温下烧红的生铁反复锤打，最终使生铁转化为钢。现在，英国剑桥大学领导的一个小组革新了技术，开发出一种三维（3D）打印金属的新方法，可以在打印过程中将结构变化“编程”到金属合金中，微调它......