c-孔的 NU-1000 异构体表现出高水蒸气吸收能力和大大增强的循环稳定性

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2024-05-23 14:19:04

c-孔的 NU-1000 异构体表现出高水蒸气吸收能力和大大增强的循环稳定性

化学和水解稳定的金属有机框架 (MOF) 在许多与水吸附相关的应用中显示出巨大的潜力。然而，具有高吸水能力和高水解和机械循环稳定性的大孔 MOF 很少见。近日，南京工业大学Zhiyong Lu，美国西北大学Joseph T. Hupp通过对典型的锆基 MOF (Zr-MOF) (NU-1000) 的接头进行有意调整，成功合成了具有封闭 c 孔但大中孔的 NU-1000 新异构体。

本文要点：

1）这种新的异构体 ISO-NU-1000 具有出色的水稳定性、最高的水蒸气吸收能力之一和出色的循环稳定性，使其成为基于水蒸气吸附的应用（如水吸附驱动）的有前途的候选者传播热量。

2）研究发现 ISO-NU-1000 的高水循环稳定性可追溯到其封闭的 c 孔，阻碍了 c 孔区域中节点配位甲酸盐的水解，从而防止了节点水和末端羟基配体的引入.由于没有这些配体以及它们与位于通道的水分子形成氢键的能力，客体（水）/主体（MOF）相互作用的强度减弱，并且水在从中排出过程中施加的毛细管力的绝对大小MOF 通道衰减。衰减使 MOF 能够在从孔隙中重复蒸发去除（和重新引入）水的过程中抵抗孔隙塌陷、容量损失和结晶度损失。

Zhiyong Lu, et al, Isomer of NU-1000 with a Blocking c‑pore Exhibits High Water−Vapor Uptake Capacity and Greatly Enhanced Cycle Stability, J. Am. Chem. Soc., 2023

DOI: 10.1021/jacs.2c12362

https://doi.org/10.1021/jacs.2c12362