柔性金属-有机材料在气体分子诱导的封闭(非多孔)和开放(多孔)结构之间可以展现出刺激响应切换,在气体储存和分离中具有极大的应用前景,然而这种行为目前仅限于几十种物理吸附剂,且它们通常通过需要结构扭曲的呼吸机制来进行转换。鉴于此,来自利默里克大学化学科学系的Michael J. Zaworotko等人开发了一种新型的笼状物(非多孔)配位网络。
文章要点:
1) 该网络能够通过瞬时孔隙度在多个非多孔相之间进行气体诱导切换,这一过程涉及通过网络内畸变在离散孔隙之间的客体扩散,这种材料被合成为具有溶剂填充腔的包合物相,抽真空则提供了到具有较小空腔的相的单晶到单晶的转变;
2) 此外,在298K的温度下、 二氧化碳、乙炔、乙烯和乙烷在无客体和负载气体的包合物相之间可以诱导可逆切换,对于低温下的二氧化碳和乙炔,研究使用原位X射线衍射观察并表征了负载逐渐升高的相,并通过理论计算阐明了扩散机制。
参考资料:
Nikolayenko, V.I., Castell, D.C., Sensharma, D. et al. Reversible transformations between the non-porous phases of a flexible coordination network enabled by transient porosity. Nat. Chem. (2023).
DOI: 10.1038/s41557-022-01128-3
https://doi.org/10.1038/s41557-022-01128-3