在干燥條件下能夠循環(huán)水蒸氣的吸附劑對(duì)于諸如大氣水收集,干燥和熱泵等應(yīng)用至關(guān)重要。但是,很少有吸附劑表現(xiàn)出無(wú)滯后行為和騎自行車的穩(wěn)定性。
在這里,麻省理工學(xué)院Mircea Dinc?報(bào)道了金屬有機(jī)框架(MOF)SU-102([(CH3)2NH2]2[Zr(HL)2];H4L=Ellagic=EllagicAccid)在金屬有機(jī)框架(MOF)SU-102中與鋰,鈉,鉀,鎂和四甲基氨的交換。
文章要點(diǎn)
1)冠軍材料MG-SU-102以4.3%RH的形式顯示出急劇的水吸收,其最大重量計(jì)為0.41g/g(在15%RH時(shí)為0.29g/g),在500種吸附劑上顯示最小的容量損失,基本上沒(méi)有滲透效率。
2)研究人員使用振動(dòng)性恒定光譜來(lái)探測(cè)每種離子交換材料中的局部電場(chǎng)環(huán)境,并表明相對(duì)濕度的趨勢(shì)遵循Hofmeister型序列,其中陽(yáng)離子會(huì)影響水溶劑化框架孔的能力。研究發(fā)現(xiàn)四甲基銨材料與這種趨勢(shì)的強(qiáng)烈偏差,因?yàn)檩^大的陽(yáng)離子沒(méi)有經(jīng)歷毛細(xì)管凝結(jié)吸附,這表明對(duì)孔隙功能的良好控制是必要的。建立吸水與HofMeister型系列之間的相關(guān)性為多孔離子吸附劑設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)原理。
參考文獻(xiàn)
Oppenheim, J., Yang, Z., Dinakar, B. et al. High-capacity water sorbent cycles without hysteresis under dry conditions. Nat Commun 16, 4297 (2025).
DOI:10.1038/s41467-025-59551-2
https://doi.org/10.1038/s41467-025-59551-2