多孔聚合物在高壓下顯示出顯著的穩(wěn)定性

于默奧(Umeå)的物理學(xué)家與德累斯頓工業(yè)大學(xué)和查爾默斯大學(xué)合作，率先顯示出多孔納米材料COF-1的高穩(wěn)定性。這項(xiàng)研究發(fā)表在美國(guó)安格萬德化學(xué)。埃德

共價(jià)有機(jī)骨架(COF)是僅由輕元素組成的廣泛的聚合物材料系列。與它們的近親金屬有機(jī)骨架材料(MOF)相比，結(jié)構(gòu)中不存在金屬原子使COF明顯不同。

第一個(gè)COF結(jié)構(gòu)于2005年被發(fā)現(xiàn)(名稱為COF-1)，它由苯環(huán)通過B 3 O 3連接成六邊形的2-D片，并堆疊成層狀結(jié)構(gòu)，在這方面類似于由石墨組成的結(jié)構(gòu)。石墨烯層。類似于石墨烯，單層COF材料可以稱為COFene，因?yàn)樗碛商?，氫，硼和氧組成的真正的二維材料。

與石墨不同，COF-1是具有較高表面積的多孔材料，這使其有希望用于各種應(yīng)用，例如用于能量存儲(chǔ)設(shè)備，用作氣體存儲(chǔ)或膜的吸附劑。在單個(gè)COF-1層(真正的2-D材料)中也有普遍的基本科學(xué)興趣。

但是，除了一些理論上的估計(jì)外，對(duì)COF或單層COFenes的機(jī)械性能了解甚少。與石墨或MOF不同，COF沒有高壓研究。

研究人員使用同步加速器X射線衍射和拉曼光譜來評(píng)估在高達(dá)30 GPa的壓力下這種材料的結(jié)構(gòu)發(fā)生了什么。發(fā)現(xiàn)COF-1罐的環(huán)境壓力結(jié)構(gòu)出乎意料地穩(wěn)定，甚至在壓縮至10 -15 GPa 后仍能保持。在較高的壓力下，結(jié)構(gòu)不可逆地塌陷。

于默奧大學(xué)物理系高級(jí)講師Alexandr Talyzin說：“對(duì)于像COF這樣的多孔結(jié)構(gòu)，我們?cè)诟邏合驴吹搅孙@著的穩(wěn)定性。這是令人驚訝的，因?yàn)槎嗫譓OF結(jié)構(gòu)在較低的壓力下會(huì)塌陷。” 實(shí)驗(yàn)方法和理論方法的結(jié)合提供了對(duì)COF-1結(jié)構(gòu)的剛度和機(jī)械性能的了解，可以將其視為整個(gè)COF材料系列的典型代表。

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