通过部分互变制备可调杂化沸石以产生优质催化剂
阿利坎特大学(UA)的分子纳米技术实验室(NANOMOL)开发了一系列新材料,为化学工业、可再生能源和减少污染物提供了最先进的机会。这一发现发表在《自然通讯》杂志上,为能源和制药等行业开辟了无数可能性。
一般来说,科学家们正在寻求制造高度有序的材料。例如,化学工业中最重要和广泛使用的催化剂家族沸石是由周期性重复单元构成的。根据UA研究员和该论文的作者诺埃米·利纳雷斯(NoemíLinares)的说法,科学家们已经摆脱了介于杂乱和有序之间的材料,那里的机会是无穷无尽的。他们已经意识到,在不完美和无序的材料中,有无数机会制造出具有独特性能的新材料。
正如UA无机化学教授兼NANOMOL主任哈维尔·加西亚·马丁内斯(JavierGarcíaMartínez)所解释的那样,在有缺陷和无序的性质中,没有规则结构经常施加的限制,这为材料的创造和设计开辟了无限的机会。基于这个想法,UA研究人员构建了介于有序结构之间的材料,称为沸石。
这些混合材料具有重要的优势,例如高表面积,这使得它们能够转化非常庞大的分子,这是迄今为止传统沸石无法实现的,因为传统沸石具有非常窄的孔隙。特别是,它处于有序和无序材料之间的分界线上,这些材料具有不规则但非常大的空腔,可以根据研究人员和文章作者MónicaJ.MendozaCastro的定义转换更复杂和庞大的分子。
为了获得这些材料,阿利坎特大学的研究人员团队使用了一种众所周知的工艺,可以将一种沸石转化为另一种沸石,但中断这种转化以获得中间半成品材料,这种材料包含两种固体的特性。UA教授解释了这个过程,就好像他们已经停止了从蠕虫到蝴蝶的转变,当它还没有完成时,在那个时候他们发现在那个阶段有一些全新的、迷人的和无数应用的东西。
这一发现提出了催化领域的一场革命,这是使化学工业更具可持续性的关键。在这种情况下,正如NoemÍLinares在NatureCommunications上发表的文章中所报道的那样,他们选择了每种沸石中最有趣的部分来制造新的东西,并为每种应用提供最合适的成分。此外,UA设计的材料的结构灵活性使分子更容易进出,减少碳废物和CO2排放到大气中。
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