清华大学发最新:Science

2022年6月30日,清华大学王训团队在Science 在线发表题为“Locking volatile organic molecules by subnanometer inorganic nanowire-based organogels”的研究论文,该研究通过简单的室温反应制备了碱土阳离子桥接的多金属氧酸盐纳米团簇亚纳米纳米线。

纳米线可以形成三维网络,有效捕获10多种挥发性有机液体,纳米线的质量分数低至0.53%。获得了一系列独立的、有弹性的、稳定的有机凝胶。该研究制备了以千克为单位封装有机液体的凝胶。通过蒸馏和离心去除凝胶中的溶剂,纳米线可以循环使用10次以上。该方法可应用于有机液体的有效捕集和回收。

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通过在水分子和凝胶剂(如聚合物链和/或无机纳米结构)之间形成氢键网络,可以很容易地制备水基水凝胶。 与氢键相比,挥发性有机分子之间的分子间作用力通常较弱,阻碍了挥发性有机液体的半固化和功能性有机凝胶材料的开发。

亚纳米纳米线可以形成类似于聚合物的三维 (3D) 网络和凝胶。该研究通过简单的室温反应制备了碱土金属阳离子桥接多金属氧酸盐纳米簇 (AE-POM) 亚纳米纳米线。

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Ca-POM 纳米线的形态(图源自Science 

纳米线可以形成三维网络,有效捕获10多种挥发性有机液体,纳米线的质量分数低至0.53%。获得了一系列独立的、有弹性的、稳定的有机凝胶。该研究制备了以千克为单位封装有机液体的凝胶。通过蒸馏和离心去除凝胶中的溶剂,纳米线可以循环使用10次以上。该方法可应用于有机液体的有效捕集和回收。

总之,该研究开发了一种简便的 AE-POM 纳米线室温合成方法。 这些纳米线可以通过分散体中的物理交联形成 3D 网络。 通过简单的搅拌和静置,就可以锁定汽油、辛烷等10多种有机液体,在不添加任何添加剂的情况下,得到独立的、有弹性的有机凝胶。在这种方法的基础上,该研究轻松实现了纳米线的规模化批量生产,并且可以捕获公斤级有机液体。凝胶中的纳米线可以通过蒸馏和离心回收 10 次以上。并且基于纳米线的有机凝胶即使在液氮温度下也是稳定的。这些材料能够实现有机液体的半固化和溢出回收。

参考消息:https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm7574

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