一组研究人员重塑了我们对开发称为多孔配位聚合物(pcp)的储气材料的理解，该材料也称为金属有机框架(mof)。
他们发表在《通讯材料》上的研究表明，1997年报道的第一个PCP吸附了大量的气体，也是一种“软”PCP——一种柔性PCP，科学家们认为这是最近才开发出来的。这一发现为这些材料的演变提供了新的见解，并为未来的研究和应用铺平了道路。
pcp的特点是由有机分子连接的金属离子网络，产生许多微小的孔。孔隙使pcp能够捕获和储存气体和液体，使其在各种应用中具有价值。
京都大学综合细胞-材料科学研究所(WPI-iCeMS)的Susumu Kitagawa领导了这项研究，他说:“想象一下，海绵可以吸收气体而不是液体。”“这就是PCP的基本功能。”
pcp可以有效地储存氢气等气体，用于清洁能源，或在工业应用中选择性地过滤气体。它们还可以检测微量气体，以监测空气质量和识别危害。与许多非多孔材料不同，其独特的多孔结构使其成为多功能工具。
“‘软PCP’一词指的是材料根据与之相互作用的气体适应或改变其形状的能力，”该研究的第一作者坂本博敏解释说。“与刚性结构不同，软PCP可以修改其框架以容纳更多气体，类似于柔性海绵可以调整以吸收更多液体的方式。”这种灵活性提高了材料在捕获和储存气体方面的有效性。
该团队使用了先进的技术，如单晶x射线衍射，重新检查了一些早期的pcp。这种现代分析提供了对这些材料中原子的精确排列以及它们的结构在与气体相互作用时如何变化的详细见解。
他们研究了具有舌槽堆叠的钴PCP, Co-TG，这是25年前开发的开创性PCP。作为最早的有效气体捕获材料之一，Co-TG最初以其吸附气体的能力而闻名。然而，新的分析表明，它也可以稍微改变形状，以容纳更多的气体。
“我们发现，这些早期的pcp不仅善于捕获气体，而且由于其灵活、‘柔软’的性质，它们以一种独特的方式做到了这一点，”参与这项研究的大竹健一说。“最初的pcp的这一方面以前被忽视了。”
通过认识到早期的pcp是软pcp的先驱，研究表明这些材料如何为更先进的pcp的发展奠定基础。这种新的认识可以推动各个领域的创新，包括气体储存和分离技术，二氧化碳捕获，以及更有效的能源储存系统的创造，如氢燃料电池。
这一发现显示了用现代技术重新检查历史数据的重要性。早期pcp“柔软性”的发现不仅修正了我们对气体吸附历史的理解，而且为探索和提高这些多功能材料的能力铺平了道路。
Kitagawa说:“从过去学习以获得新见解的这一原则强调了即使是成熟的科学领域也可以从新的视角中受益。”
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希望本篇文章《多孔气体吸附材料展现出意想不到的柔韧性》能对你有所帮助！
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