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由有機和無機成分制成的新型玻璃材料:耶拿(Jena)和劍橋(Cambridge)的研究人員開發了具有新穎特性的玻璃材料,中國建材網,cnprofit.com
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由有機和無機成分制成的新型玻璃材料:耶拿(Jena)和劍橋(Cambridge)的研究人員開發了具有新穎特性的玻璃材料
2021年04月18日    閱讀量:86117    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

有機和無機材料之間的聯系是自然界中的常見現象,例如在骨骼和骨骼結構的構造中。


它們通常使僅一種類型的材料無法實現的性能組合成為可能。然而,在技術材料的開發中,這些所謂的混合材料今天仍然是一個重大挑戰中國建材網cnprofit.com。


新型混合玻璃材料


耶拿大學(德國)和劍橋大學(英國)的研究人員現在已經成功地創建了將有機和無機成分結合在一起的新型混合玻璃材料。為此,科學家使用了特殊的材料組合,可以在有機金屬玻璃和無機玻璃之間產生化學鍵。它們包括由有機金屬網絡(所謂的金屬有機框架(MOF))組成的材料,最近這些研究的興趣迅速增長。


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這主要是因為它們的框架結構可以有針對性地創建,從單個分子的長度尺度到幾納米。


這實現了對孔隙率的控制,就孔隙大小及其滲透性而言,該孔隙率可適用于多種應用,以及在孔表面上占主導地位的化學性質方面。例如,可以設計用于氣體和液體的分離膜或存儲裝置,用于催化劑的載體或用于電能存儲裝置的新型部件。


“ MOF材料的化學設計遵循模塊化原理,根據該原理,無機節點通過有機分子相互連接以形成三維網絡。這導致了幾乎無限多種可能的結構。其中一些結構可以結晶MOF材料通常以粉末形式合成,而液態和玻璃態則提供了廣泛的加工選擇和潛在形狀,”英國劍橋大學的Louis Longley解釋說。


兩全其美


德國耶拿弗里德里?!は沾髮W玻璃化學系主任,高級科學家考特尼·卡拉霍說:“將MOF衍生的玻璃與經典的無機玻璃材料結合在一起,可以使兩者兼具?!?例如,通過將塑料的沖擊和斷裂韌性與無機玻璃的高硬度和剛度相結合,這種復合玻璃可以顯著改善機械性能。


確保所涉及的材料不會簡單地相互混合的決定性因素是在有機金屬網絡和常規玻璃之間形成可在其中形成化學鍵的接觸區域?!爸挥羞@樣,才能真正獲得新的性能,例如在電導率或機械電阻方面,”


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