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周宏才Matter:将超疏水性引入介孔MOF中,接触角173.6º

科界 02月14日

来源:纳米人

受自然的启发,材料科学家开发出各种具有特殊功能的超疏水材料。然而,现有制备超疏水表面的涂层方法主要局限于无孔或微孔材料。设计超疏水性、高表面积、大孔径的多孔材料仍然是一个很大的挑战。

有鉴于此,周宏才等人在不损失内部孔隙的前提下,成功地将超疏水性引入到介孔MOF体系中。封装-重排策略极大地扩展了构建高孔隙率超疏水材料的可能性,可用于与能源和环境相关的很多领域。

本文要点:

1)研究展示了一种受生物启发的封装-重排策略,通过选择性地修饰内晶格重排的介孔金属-有机框架(MOF)体系的外表面来构建超疏水性介孔金属-有机框架体系。缺陷多孔材料AlTz-53的表面通过疏水烷基链的点击反应进行了初步改性。随后,内部框架在溶剂解吸作用下进行晶格重排,导致内部孔隙率和材料结晶度显著提高。

2)十八烯功能化后的AlTz-68表面具有超疏水性,水接触角为173.6º。AlTz-68-C18是在目前所有报道的超疏水骨架材料中,表现出最大的Brunauer-Emmett-Teller (BET)表面积之一的材料。

3)此外,研究证明了超疏水的AlTz-68-C18和相应的改性海绵在油水分离方面都表现出优异的性能。

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参考文献:

Liang et al.,An Encapsulation-Rearrangement Strategy to Integrate Superhydrophobicity into Mesoporous Metal-Organic Frameworks. Matter. 

DOI: 10.1016/j.matt.2020.01.015

https://doi.org/10.1016/j.matt.2020.01.015

接触角 介孔材料

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