密閉空間內的濕度控制對于維持空氣質量和人類福祉至關重要,對從國際空間站和藥房到糧倉和文物保存場所的環境都有影響。然而,現有技術依賴于能源密集型電力驅動設備或復雜的溫度和濕度控制(THC)系統,導致不精確和不便。開發能夠同時滿足實際應用嚴格要求的創新技術和材料是創造智能、節能濕度控制設備的關鍵。
在這項研究中,上海交通大學Wei Gong,崔勇教授,美國西北大學Omar K. Farha引入手性網狀化學作為一種定制的合成方法,針對以內在互穿孔結構為特征的高多孔熱拓撲框架。這種突破性的設計成功地規避了孔體積和水解穩定性之間的傳統折衷方案。
文章要點
1)金屬有機框架(MOF)表現出非凡的工作能力,在40-60%的相對濕度(RH)范圍內創下了1.35 g g?1的新紀錄,并且沒有表現出滯后現象。因此,它成為密閉空間內智能濕度調節的最先進候選者。
2)利用單晶 X 射線測量和分子模擬,研究人員明確闡明了水聚集和孔隙填充的機制,強調了連接子功能在控制水播種過程中的關鍵作用。
研究結果代表了該領域的重大進步,為高效濕度控制技術的開發鋪平了道路,并為各種現實場景提供了有前景的解決方案。
參考文獻
Wei Gong, et al, Chiral Reticular Chemistry: A Tailored Approach Crafting Highly Porous and Hydrolytically Robust Metal?Organic Frameworks for Intelligent Humidity Control, J. Am. Chem. Soc., 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c11733
https://doi.org/10.1021/jacs.3c11733