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孔板流量计

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运用孔板流量计检测仪表和测量物料数量的总量表

作者: 来源: 发布时间:2019-09-12 14:59:07

    可以使用多孔的结晶材料从液体和空气中过滤污染物和气体。为了进一步分配这些孔并提高其吸附能力,一组研究人员制定了一种快速,通用的二合一合成策略,将金属配合与轻元素的共价化学相结合。正如Angewandte Chemie期刊的一项研究所述,新的孔隙空间分隔材料可用作极其有效的氨吸附剂。

    孔板流量计的结构是金属与有机连接体的配位系统,其聚集了大而对称的三维多孔网络。气体可以扩散进出孔。当在孔板流量计中时,气体分子吸附在由连接分子和金属离子提供的吸附区域。然而,诸如乙炔,CO 2和氨的小气体分子不需要捕获大的孔,并且事实证明偶尔更密集的网络和更多的吸附区域可以提高孔板流量计的容量。

    因此,由美国加利福尼亚大学的Pingyun Feng领导的研究小组试图利用共价配体 - 通过化学反应积聚的间隔分子来分隔毛孔。分区具有额外的优势,它可以使孔板流量计更稳定。不确定性是孔板流量计尚未广泛使用的原因之一,尽管它们比例如活性炭和沸石更有效的气体吸附材料。

 

 

孔板流量计.jpg

 

    Feng的团队,包括研究生Yanxiang Wang,选择了芳香族分子吡啶-4-硼酸作为分配分子。这是一种罕见的配体。它整合了具有互补反应性的两种不同的轻元素:硼是路易斯酸并且倾向于捕获具有高电子密度的试剂,而吡啶氮是路易斯碱寻找路易斯酸以与之反应。在标准情况下,这些分子会相互攻击并引起许多非靶向反应。

    然而,在这种情况下没有发生这种情况,因为研究人员将吡啶-4-硼酸反应结合到聚集孔板流量计的金属配位反应中。共价和配位反应均协同作用并保护吡啶-4-硼酸免于副反应。形成的三聚体精确地配合到孔板流量计的六边形孔中。结果是一个孔板流量计,其中包含一个共价有机网络,或“孔隙空间分区孔板流量计”,提供了许多新的气体吸附位点。

    研究人员合成了许多这些孔板流量计,每种孔板流量计都有不同的金属和有机配体混合物。新的孔隙分隔的孔板流量计比未分配的孔板流量计表现出更好的气体吸收。此外,分配配体的暴露的硼路易斯酸位点允许氨吸收具有高填充密度。该研究提出了孔板流量计合成和性能的进展。认为可能的反应是可能的 - 例如,吡啶硼酸的纯三聚 - 并且可以产生非常有益的组分。

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