為化學創造“新空間”的金屬有機框架——2025年諾貝爾化學獎成果解讀
瑞典皇家科學院8日在宣布2025年諾貝爾化學獎得主時,用一句富有詩意的話總結了獲獎者的貢獻:“他們為化學創造了新空間。” 這一榮譽屬于日本京都大學的北川進、澳大利亞墨爾本大學的理查德·羅布森和美國加利福尼亞大學伯克利分校的奧馬爾·M·亞吉。三位科學家因開發出金屬有機框架而獲獎。這項成果不僅拓展了化學研究的邊界,也為能源、環境和材料科學帶來深遠影響。 金屬有機框架是什么 金屬有機框架是一種精巧的“分子建筑”。它由金屬離子充當“角點”,通過長鏈有機碳基分子作為“梁柱”相互連接,構成規則整齊的三維晶體結構。框架內部布滿寬敞的空腔,氣體或液體分子可以在其中自由進出。這種結構可用于從沙漠空氣中提取水分、捕獲二氧化碳、儲存有毒氣體或催化化學反應等。 有的金屬有機框架材料具備極強的吸附與儲存能力,可容納大量氣體分子,如氫氣、甲烷或二氧化碳,因此在清潔能源儲運和碳捕獲等領域表現突出。此外,這類材料在吸附或釋放氣體時會發生可逆形變,表現出......閱讀全文
鄭大制備手性金屬有機框架材料
近日,鄭州大學化學與分子工程學院麥松威院士實驗室制備出一種結構新穎的手性金屬有機框架結構(MOF)材料。相關研究內容發表在化學類頂級期刊《美國化學會志》上。 該材料實現了鐵電和顏色的雙開關行為,并通過精確的晶體結構解析合理解釋了這種雙開關機理。審稿人一致認為該工作為探索水分子基鐵電MOF材
金屬有機框架材料研究取得系列進展
金屬有機框架材料(Metal-Organic Frameworks, MOFs)是一類由有機配體和無機金屬離子/金屬簇自組裝形成的新型晶態多孔材料,具有比表面積高、結構可調和孔環境可修飾等優點,在甲烷、氫氣等能源氣體存儲和二氧化碳分離等領域具有巨大的潛在應用價值。 近日,中國
褶皺讓金屬有機框架薄膜煥發生機
褶皺MOF薄膜可靈活轉移至各類基材實現“即插即用”。(浙大供圖)金屬有機框架(MOF)是一類新興的多孔晶體材料, MOF粉末難溶難熔、薄膜又硬又脆,使這類材料成型加工極為困難,以往一直是阻礙這類材料集成應用的瓶頸。日前,浙江大學化學工程與生物工程學院教授趙俊杰研究團隊提出了一種全新的褶皺MOF薄膜,
褶皺讓金屬有機框架薄膜煥發生機
金屬有機框架(MOF)是一類新興的多孔晶體材料, MOF粉末難溶難熔、薄膜又硬又脆,使這類材料成型加工極為困難,以往一直是阻礙這類材料集成應用的瓶頸。日前,浙江大學化學工程與生物工程學院教授趙俊杰研究團隊提出了一種全新的褶皺MOF薄膜,突破了上述難題。“這項研究為MOF薄膜材料提出了一種新的結構形態
褶皺讓金屬有機框架薄膜煥發生機
金屬有機框架(MOF)是一類新興的多孔晶體材料, MOF粉末難溶難熔、薄膜又硬又脆,使這類材料成型加工極為困難,以往一直是阻礙這類材料集成應用的瓶頸。日前,浙江大學化學工程與生物工程學院教授趙俊杰研究團隊提出了一種全新的褶皺MOF薄膜,突破了上述難題。“這項研究為MOF薄膜材料提出了一種新的結構形態
單相白光金屬有機框架材料研究獲進展
金屬-有機框架化合物(MOFs)具有多孔性、高比表面積、孔道可調等獨特的優點,被廣泛應用于主客體化學的研究以及功能復合材料的制備。 在國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項、科技部973計劃、中組部青年千人計劃等基金的資助下,中科院院士、中科院福建物質結構研究所研究員吳新濤和研究員朱
德國應用化學:金屬有機框架材料光催化固氮研究新進展
近日,中國科學院高能物理研究所多學科中心核能化學課題組在金屬有機框架材料光催化固氮研究領域取得進展,研究員石偉群團隊報道了兩例基于紫精配體的自由基MOFs材料Gd-IHEP-7和Gd-IHEP-8。 此MOFs材料均表現出優異的光催化固氮活性,氨生成速率分別為128和220 μmol h-1
為化學創造“新空間”的金屬有機框架——2025年諾貝爾化學獎成果解讀
瑞典皇家科學院8日在宣布2025年諾貝爾化學獎得主時,用一句富有詩意的話總結了獲獎者的貢獻:“他們為化學創造了新空間。”??這一榮譽屬于日本京都大學的北川進、澳大利亞墨爾本大學的理查德·羅布森和美國加利福尼亞大學伯克利分校的奧馬爾·M·亞吉。三位科學家因開發出金屬有機框架而獲獎。這項成果不僅拓展了化
科學家研制出金屬有機框架疫苗
接種疫苗是對抗疾病的最好方法。不過,很多疫苗在暴露于室溫或高溫時會失效。在電力不可靠的欠發達國家,醫生一直在為注射完全有效的疫苗而努力,因為在這里,將疫苗從生產商供應給病人的“冷鏈”可能被打斷。即便是在更發達地區,80%的疫苗生產和配送成本同冷藏相關。這些挑戰妨礙了病人獲取拯救生命的免疫接種,并
新型金屬有機框架材料-提高海水淡化及金屬回收效率
一個國際研究團隊近日開發了一種可以高效過濾海水中的鹽以及分離海水中金屬離子的新材料,有望提高海水淡化和金屬回收效率,具有巨大的經濟價值。圖片來源于網絡 由澳大利亞、美國和中國科學家組成的研究團隊在新一期美國《科學進展》雜志上報告說,他們制備出一種金屬有機框架材料,這種特殊的材料能夠模仿生物細胞
研究揭示金屬有機框架隔膜性能的新機制
近日,中國科學院廣州能源研究所研究員曹晏團隊在國家自然科學基金、廣西壯族自治區重點研發計劃等項目的資助下,研究揭示了一種雙極性功能協同調控金屬有機框架隔膜性能的新機制。相關成果發表于《美國化學學會·納米》(ACS Nano)。論文第一作者、中國科學院廣州能源研究所博士研究生呂佳澤表示,鈉金屬電池因其
研究揭示金屬有機框架隔膜性能的新機制
近日,中國科學院廣州能源研究所研究員曹晏團隊在國家自然科學基金、廣西壯族自治區重點研發計劃等項目的資助下,研究揭示了一種雙極性功能協同調控金屬有機框架隔膜性能的新機制。相關成果發表于《美國化學學會·納米》(ACS Nano)。論文第一作者、中國科學院廣州能源研究所博士研究生呂佳澤表示,鈉金屬電池因其
Science:構筑有序的宏觀微孔金屬有機框架單晶
華南理工大學李映偉教授聯合德州大學圣安東尼奧分校陳邦林教授(共同通訊)團隊在金屬-有機框架(MOF)單晶內構筑了高度取向和有序的微孔,以單晶形式開辟了三維有序的宏觀-微孔材料(即同時含有宏觀和微觀孔的材料)的新紀元。該策略得益于聚苯乙烯納米球模板和雙溶劑誘導異質成核方法的強大成型效果。該過程協同
Nat-Commun:新型金屬有機物框架模擬DNA的結構
材料科學領域熱衷于“金屬 ?-有機骨架”(MOF),即由與有機配體連接的金屬離子組成的多功能化合物,從而形成一維,二維或三維結構。MOF的應用范圍在不斷擴大,包括分離石化產品,從重金屬和氟化物陰離子中排出水,以及從中回收氫或甚至是金。 最近,科學家們已經開始通過MOF制備生物分子,例如,蛋白質
另辟蹊徑!新型金屬有機框架吸附材料開發成功
近日,中國科學院大連化學物理研究所研究員王樹東團隊與沙特阿拉伯國王科技大學教授賴志平團隊合作,提出了一種通過原位氟化合成Fe基金屬節點的策略。團隊設計合成了一種新型全氟節點金屬有機框架(MOFs)——DNL-9(Fe),該材料是一種具有螺旋氟橋金屬節點結構的Fe-MOFs吸附劑,可用于潮濕條件下的C
新型金屬有機框架疫苗:無需冷鏈運輸-結構似積木
接種疫苗是預防疾病最安全的方法。然而,許多疫苗暴露在室溫或高溫下就會失效。 在缺乏可靠電力的欠發達國家,醫生們難以管理完全有效的疫苗,因為“冷鏈”(cold chain)的中斷,這是讓制造商提供疫苗給病人的有效運輸途徑。 即使在比較發達的地區,生產和銷售疫苗的80%的成本都與保持疫苗低溫有關
福建物構所柔性金屬有機框架材料研究取得進展
相對于剛性金屬有機框架(MOF)料,柔性MOF材料具有永久多孔性和結構多樣性等特點,而且該類材料可以在保持自身晶態的同時亦可對外界的熱、聲、光、電等刺激做出響應。由于具有小孔與大孔結構(或無孔到有空)之間的轉變,該類材料在氣體吸附與存儲方面表現出良好的應用前景。 中國科學院院士、中科院福建物質
Advanced-Materials:我國開發可穿戴金屬有機框架傳感器
汗液中包含了很多人體健康信息,利用可穿戴式汗液傳感器可以從中收集各種生理數據用于監測人體健康。金屬有機框架(MOFs)作為傳感器一種新型的電子活性材料,將MOFs直接集成到柔性電子裝置中用于可穿戴汗液傳感仍然具有挑戰性。近期,中國科學院福建物質結構研究所聯合南洋理工大學的科研團隊實現了將MOFs直接
金屬有機框架化合物將會挑戰傳統半導體
二十多年前,有機聚合物進入電子世界,并產生了能夠用于射頻識別(RFID)標記或有機太陽電池有機半導體材料。現在,巴西圣保羅大學的研究組與英國、法國的研究人員合作,確定了另一類化學化合物,更奇特的金屬有機框架(MOF),有望用于電子器件。 MOF是具有多孔結構的有機-無機異質晶體。該研究的論文剛
另辟蹊徑!新型金屬有機框架吸附材料開發成功
近日,中國科學院大連化學物理研究所研究員王樹東團隊與沙特阿拉伯國王科技大學教授賴志平團隊合作,提出了一種通過原位氟化合成Fe基金屬節點的策略。團隊設計合成了一種新型全氟節點金屬有機框架(MOFs)——DNL-9(Fe),該材料是一種具有螺旋氟橋金屬節點結構的Fe-MOFs吸附劑,可用于潮濕條件下的C
金屬有機框架脫水誘導簇固結用于篩分己烷異構體
近日,暨南大學化學與材料學院教授陸偉剛、李丹團隊利用金屬有機框架單晶到單晶轉變有趣的固態相變過程,報道了一種新型的金屬有機框架材料,實現了在大孔相和窄孔相之間可逆的單晶到單晶結構轉變。相關成果發表于《德國應用化學》,并被編輯選為熱點論文。研究人員通過溶劑熱反應合成了一例新型的金屬有機框架材料(JNU
金屬有機框架材料可提高光合作用固碳效率
在自然光合作用中,植物利用太陽光、水、二氧化碳合成生物質。但是,植物的光合作用效率主要受到光照質量和二氧化碳捕集與傳輸方面因素的限制,制約了光合作用合成生物質的效率。近日,中國科學院大連化學物理研究所李燦院士、副研究員王旺銀等在提高微藻光合作用固碳方面取得了新進展。團隊發現利用金屬有機框架材料(
寧波材料所在金屬有機框架膜研究方面取得新進展
金屬有機框架化合物(MOF)是近年來發展起來的一類由無機金屬中心與有機官能團通過共價鍵或離子鍵相互聯接、共同構筑的具有規整孔道結構的新型多孔晶體材料,在氣體吸附和儲存、分離、催化、光電、傳感等領域具有廣泛的應用前景。其中沸石咪唑類金屬有機框架化合物(ZIF)由于其均勻規整孔道結構和較高熱穩定性,
寧波材料所在金屬有機框架膜研究方面取得新進展
金屬有機框架化合物(MOF)是近年來發展起來的一類由無機金屬中心與有機官能團通過共價鍵或離子鍵相互聯接,共同構筑的具有規整孔道結構的新型多孔晶體材料,在氣體吸附和儲存、分離、催化、光電、傳感等領域具有廣泛的應用前景。 由于其優良的氣體吸附性能和較高的比表面積及較高的熱穩定性和化學穩定性,金
金屬有機框架材料可提高光合作用固碳效率
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508303.shtm在自然光合作用中,植物利用太陽光、水、二氧化碳合成生物質。但是,植物的光合作用效率主要受到光照質量和二氧化碳捕集與傳輸方面因素的限制,制約了光合作用合成生物質的效率。近日,中國科學院大
金屬有機框架脫水誘導簇固結用于篩分己烷異構體
近日,暨南大學化學與材料學院教授陸偉剛、李丹團隊利用金屬有機框架單晶到單晶轉變有趣的固態相變過程,報道了一種新型的金屬有機框架材料,實現了在大孔相和窄孔相之間可逆的單晶到單晶結構轉變。相關成果發表于《德國應用化學》,并被編輯選為熱點論文。 研究人員通過溶劑熱反應合成了一例新型的金屬有機框架材料
福建物構所單相白光金屬有機框架材料研究獲進展
金屬-有機框架化合物(MOFs)具有多孔性、高比表面積、孔道可調等獨特的優點,被廣泛應用于主客體化學的研究以及功能復合材料的制備。 在國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項、科技部973計劃、中組部青年千人計劃等基金的資助下,中科院院士、中科院福建物質結構研究所研究員吳新濤和研究員朱起
福建物構所柔性金屬有機框架功能材料研究取得進展
柔性金屬有機框架材料(MOF)能夠隨客體分子靈活地變換其孔道結構及功能,在刺激響應型智能孔材料方面具有明顯優勢,如何系統地構筑以及修飾這類材料還面臨著巨大的挑戰,其中一個主要原因在于柔性的骨架結構在調控及修飾(包括前修飾以及后合成修飾)過程中容易變形或者坍塌。 在國家自然科學基金項目的支持
銀硫簇基金屬有機框架材料研究方面取得重要進展
在國家自然科學基金項目(項目編號:21671175,21371153)等資助下,鄭州大學化學與分子工程學院臧雙全團隊在銀硫簇基金屬有機框架材料研究方面取得重要進展。相關研究成果以“Hypersensitive dual-function luminescence switching of a s
金屬有機框架材料的電致阻變效應研究獲系列進展
基于電致阻變效應的電阻型隨機存儲器(RRAM)具有非易失性、結構簡單、低功耗、高密度、快速讀寫等優勢,被認為是最具發展潛力的新興存儲技術之一。同時,隨著可穿戴電子器件的快速發展,研發柔性電致阻變材料和柔性阻變存儲器尤其值得關注。 中國科學院磁性材料與器件重點實驗室(寧波材料技術與工程研究所)研