>> 自然の科学 >  >> 化学

それらを硬いと呼ばないでください:金属オーガニックフレームワークは予期しない柔軟性を示しています

それらを硬いと呼ばないでください:金属オーガニックフレームワークは予期しない柔軟性を示しています

Metal Organic Frameworks(MOFS)は、ガス貯蔵、触媒、薬物送達など、さまざまな分野での潜在的な用途のために、近年多くの注目を集めている材料のクラスです。 MOFSの重要な特性の1つは気孔率であり、ガスや液体を保存および放出できるようにします。しかし、MOFは伝統的に非常に厳格であると考えられてきましたが、潜在的なアプリケーションは限られています。

Nature Materials誌に掲載された新しい研究では、一部のMOFが実際に非常に柔軟であることが示されています。この柔軟性により、MOFをセンサーやアクチュエーターなどの幅広いアプリケーションで使用できるようになります。

この研究は、カリフォルニア大学バークレー校の研究者チームによって実施されました。研究者は、in situ X線回折と呼ばれる手法を使用して、異なるガスにさらされたMIL-53(AL)と呼ばれるMOFの構造を研究しました。彼らは、ガス圧が上昇するにつれてMOFが重要な構造変化を受けたことを発見しました。

これらの調査結果は、さまざまなアプリケーションの新しいMOFの開発に大きな影響を与える可能性があります。 MOFの柔軟性を理解することにより、研究者は特定のアプリケーションに目的の特性を使用して材料を設計できます。

mofsとは?

MOFは、金属イオンと有機リガンドで構成される材料のクラスです。金属イオンは通常、配位結合により有機リガンドに接続されており、これは金属イオンとリガンドの間に形成される強力な化学結合です。結果のMOF構造は、ガスや液体を保存および放出できる多孔質ネットワークです。

MOFには、活性炭やゼオライトなど、他の多孔質材料よりも多くの利点があります。それらは非常にカスタマイズ可能です。つまり、特定のアプリケーションに特定のプロパティを持つように設計できます。また、非常に安定しているため、厳しい状態に耐えることができます。

MOFSのアプリケーション

MOFには、以下を含む幅広い潜在的なアプリケーションがあります。

*ガス貯蔵:MOFを使用して、水素、メタン、二酸化炭素などのガスを保管できます。これは、化石燃料への依存を減らし、気候変動の影響を軽減するのに役立ちます。

*触媒:MOFは、さまざまな化学反応の触媒として使用できます。これは、新薬、材料、燃料の開発につながる可能性があります。

*薬物送達:MOFは、身体の特定の部分に薬物を届けるために使用できます。これにより、薬物の有効性が向上し、副作用が減少する可能性があります。

*センサー:MOFは、さまざまなガスおよび液体のセンサーとして使用できます。これは、環境汚染物質、爆発物、その他の危険物を検出するために使用できます。

mofsの未来

一部のMOFが柔軟であるという発見は、これらの材料の新しい範囲のアプリケーションを開く可能性があります。 MOFの柔軟性を理解することにより、研究者は特定のアプリケーションに目的の特性を使用して材料を設計できます。これは、新薬、材料、燃料の開発につながり、今日の私たちの世界が直面しているいくつかの課題に対処するのに役立ちます。

  1. 低温殺菌の仕組み
  2. Jumping Frogs – 静電気実験
  3. ホウ砂とホウ酸の違い
  4. 金属を岩から分離する化学プロセスは何ですか?
  5. 何が核で一緒にいるのに役立ちますか?
  6. ガスの内部摩擦とは何ですか?