1。在2023年,我们主要针对以下研究主题进行了在线会议,因为研究人员由于COVID-19大流行及其后效应而无法在京都和新加坡之间自由旅行。主题1:用于可持续应用的MOF催化剂主题2:MOF混合矩阵膜主题3:MOF缺陷工程主题4:MOF/BioF/Biopampatible Polymer Hybrids 2。右列出的研究人员参与了绿色多孔材料合成的研究。Susumu Kitagawa教授和助理。 ICEMS的Kenichi Otake教授开发了测量设备,并评估了材料的结构和特性。 他们根据主题4。的合作研究结果共同撰写并发表论文。Susumu Kitagawa教授和助理。ICEMS的Kenichi Otake教授开发了测量设备,并评估了材料的结构和特性。他们根据主题4。(1)“与生物医学相关的金属有机框架 - 混合凝胶材料”,杰森·Y. Delivery” Xin Li, Tristan Tan, Qianyu Lin, Chen Chuan Lim, Rubayn Goh, Ken-ichi Otake, Susumu Kitagawa, Xian Jun Loh, Jason Lim, ACS Biomaterials Science & Engineering, 9, 5724–5736, 2023
配位或共价键。通过精心选择构建块以及底层网络拓扑,可以很好地控制MOF和COF中纳米孔的形状和大小,使MOF和COF成为气体分离和储存、能量转换、生物医药和催化等应用领域的有前途的材料。此外,多孔碳球、中空多壳结构和晶体多孔有机盐因其优异的催化活性、电/光化学性质和离子电导率在过去几年中引起了广泛关注。功能多孔材料近期进展的主要驱动力之一是国际合作和跨学科整合。来自不同国家/地区、具有不同背景和观点的研究人员的加入将促进深度跨学科整合,极大地促进解决全球问题的科学创新。2017年,“功能纳米多孔材料”国际合作项目在中国吉林大学启动。在此项目框架下,建立了一个国际合作网络,旨在通过功能多孔材料的设计、合成和应用来解决能源和环境挑战。迄今为止,已有来自20多个国家/地区的60多位研究人员参与了该项目,为近年来功能多孔材料的繁荣做出了重要贡献。为了展示此研究项目的合作成果,Advanced Materials和Angewandte Chemie联合推出了功能多孔材料化学专刊。Advanced Materials专刊刊登了18篇综述,涵盖了各类功能多孔材料的合成、表征和应用。合成化学的发展为多孔功能材料的最新进展奠定了基础。特别是多级结构(文章编号2004690)和水稳定性沸石(文章编号2003264)的新型合成策略、聚合物胶体合成多孔碳球(文章编号2002475)、高连通性稳健MOF网络的设计(文章编号2004414)以及高通量和计算机辅助方法(文章编号2002780)等,促进了各种多孔材料的发现。同时,固体核磁共振(文章编号2002879)和X射线吸附光谱(文章编号2002910)等高分辨率和原位表征技术的进展,为揭示功能多孔材料的结构与性能关系提供了重要线索,为其在不同场景中的应用提供了重要指导。催化是多孔材料最重要的应用之一。 尤其,近年来,沸石在许多工业上重要且可持续的催化过程中的应用引起了广泛关注,例如 C1 分子的催化转化(文章编号 2002927),
纳米多孔材料的纹理特性(例如孔径和连通性)的详细分析对于确定这些特性与气体储存,分离和催化过程的性能相关性至关重要。开发具有均匀,量身定制的孔结构的纳米多孔材料的进步,包括引入分层孔系统,为这些应用提供了巨大的潜力。在这种情况下,在理解受限流体的吸附和相行为方面取得了重大进展,因此在物理吸附特征中取得了进步。这可以使用高级高分辨率实验协议以及基于统计力学的先进方法,例如基于密度功能理论和分子模拟的方法,实现可靠的孔径,体积和网络连接分析。如果存在宏观孔,则吸附和汞孔隙法的组合可能是有用的。因此,讨论了了解汞入侵/挤出机制的一些重要进展。此外,还引入了一些有希望的互补技术,以表征浸入液相的多孔材料。
Daniel Grande、Erigène Bakangura、David Fournier、Fanny Coumes、Patrice Woisel 等人。含硼酸盐刺激响应型二嵌段共聚物的功能性纳米多孔材料。聚合物化学,2022 年,聚合物化学,13 (20),第 2907-2917 页。�10.1039/d2py00237j�。�hal-03689068�
图 1. 沸石生成扩散过程的图形模型。a,本文开发的扩散模型的沸石结构输入表示。b,沸石生成扩散模型的噪声和去噪过程的图形说明。c,沸石网格的渐进采样过程
辅助结构是具有负poisson比率的材料:拉伸时,它们垂直于施加力[26,29],这是看似违反直觉的特性。辅助材料由于其出色的休克吸收,断裂韧性或振动吸收而发现了多个领域的应用[61,51,25,30,49,45]。大量研究致力于设计辅助机械材料[25,12,58],这些材料从其小规模几何形状的特定布置中得出了其物理特性。最近的制造技术可以制造复杂的小规模结构,因此可以制造辅助材料。随机材料具有一些显着的优势。In particular, they are more resilient to fabrication-related symmetry-breaking imperfections [ 44 ], can smoothly and seamlessly grade material properties [ 28 ], are well suited to manufacture isotropic structures [ 40 , 21 ], are excellent candidates for energy-absorbing applications [ 10 , 39 , 23 ], and allow to compute the material geometry efficiently [ 34 ].虽然重复的周期性结构定义了大多数辅助材料,但独特的研究线对随机辅助材料感兴趣[36],因为它们比周期性结构具有某些优势[46,62,27]。辅助聚合物泡沫[29,8]在80年代报道,并广泛用于工业应用中。细胞泡沫的几何形状通常是理想化的,并用Voronoi图[17]进行建模,一些研究辅助泡沫的作品是从建模获得辅助泡沫的最常见过程是压缩一个偶然的透明细胞泡沫,以迫使细胞肋骨扣紧,从而产生一个加热到其软化温度的恢复结构[9,1]。
1. 简介 氨因其高能量密度和碳中性而被视为未来有前途的绿色能源。然而,最大的挑战仍然是从丰富但间歇性的可再生能源中更有效地生产氨。1 在传统的氨合成中,氨通过冷凝器分离,这是能源密集型的。7 因此,改善氨合成的一个重要方面是在循环之前用固体吸收剂有效地分离氨。最近,已经提出了几种材料作为氨分离的固体介质,其中金属卤化物似乎是最可行的选择,通过协同吸收氨。12 在本文中,研究了块状氯化镁以及负载在多孔载体上的氯化镁的氨容量。
本文介绍了基于金属有机骨架 (MOF) 晶体表征的孔径分布分析,这些金属有机骨架具有分级孔系统 DUT-32、DUT-75、UMCM-1 和 NU-1000,并利用它来了解这些独特孔结构中的气体吸附。统计分析用于有效地将孔隙空间划分为由孔径标记的不同区域。在模拟 87 K 氩气吸附期间,该孔描述用于发现吸附质相对于不同孔隙的位置。为了进一步研究吸附行为,开发了一种聚类孔隙环境以定位孔隙中心的方法。这些孔隙中心用于观察孔隙内气体的分布,从孔隙中心的独特视角描述填充事件期间的吸附质位置。本文介绍的方法提供了有关孔隙结构和吸附特性的无与伦比的信息,这些信息无法通过现有方法获得,现在可以应用于新材料以揭示新的吸附过程。
摘要:锝-99( 99 Tc)主要以高锝酸盐( 99 TcO 4 − )形式存在,是人工核裂变产生的核废料中一种难以处理的污染物。从核废料和受污染地下水中选择性去除 99 TcO 4 − 非常复杂,因为(i)高放射性废液的酸性和复杂性;(ii)低活度储罐废物(例如汉福德的储罐废物)和萨凡纳河等地的高放射性废物的碱性环境;和(iii) 99 TcO 4 − 可能会泄漏到地下水中,由于其高流动性,有造成严重水污染的风险。本综述重点介绍先进多孔材料的最新发展,包括金属有机骨架(MOF)、共价有机骨架(COF)及其无定形对应物多孔有机聚合物(POP)。这些材料在吸附 99 TcO 4 − 和类似的氧阴离子方面表现出卓越的效果。我们全面回顾了这些阴离子与吸附剂的吸附机理,采用了宏观批量/柱实验、微观光谱分析和理论计算。最后,我们提出了对未来潜在研究方向的看法,旨在克服当前的挑战并探索该领域的新机遇。我们的目标是鼓励进一步研究开发先进的多孔材料,以有效地管理 99 TcO 4 −。关键词:核废料处理、99 TcO 4 − 去除、金属 − 有机骨架、共价有机骨架、有机聚合物■ 介绍