通过对多孔纳米材料的改性来吸附二氧化碳的新材料

“缺陷”一词普遍引发了一些负面的、不良的特征，但是斯旺西大学能源安全研究所( ESRI )的研究人员有不同的观点：在纳米多孔材料领域，如果人们知道如何驯服缺陷，缺陷可以得到很好的利用。

金属有机骨架

斯旺西大学的行动研究员Marie Sklodowska-Curie 与Marco Taddei博士领导的一个研究小组正在研究如何利用金属-有机框架这种类似于微观海绵的材料的缺陷来调整其性能，从而使其更好地捕获二氧化碳。

Taddei博士说:“金属有机框架( MOFs )是非常有趣的材料，因为它们充满了可以用来捕获和容纳气体的空间。此外，它们的结构可以在原子水平上被操纵，以使它们对某些气体有选择性，如CO2。"

“含锆元素的MOFs是特殊的，因为它们可以承受许多连接的损失而不会坍塌。我们认为这些缺陷是利用材料特性的一个有吸引力的机会。"

研究人员继续调查材料缺陷是如何参与一个被称为“合成后交换”的过程的，这是一个两步程序，首先MOF最初被合成，然后通过交换其结构的一些成分而被修改。他们使用核磁共振技术实时研究这一现象，核磁共振是化学中常见的表征技术。这使得他们能够理解缺陷在过程中的作用。

这项新的研究发表在高影响力的国际期刊Angewandte Chemie上。

Taddei博士称：“我们发现缺陷是MOF结构中非常活跃的部位，通过修饰它们从而以独特的方式影响材料的性能。我认为这项工作的亮点之一是我们广泛使用了一种全球任何化学家都容易获得的技术。"

欧洲航天研究所研究

ESRI主任Andrew Barron教授是这项工作的合著者，他说:“在ESRI中，我们的研究重点是影响我们生产能源的方式，使其实现清洁、安全、经济。然而，我们很清楚，只有通过深入理解基础知识，应用研究才有可能取得进展。而这项工作正努力朝着这个方向发展。"

这项研究是概念的证明，但是这些发现为工程和物理科学研究委员会资助的未来工作奠定了基础。研究人员希望了解如何与塔塔钢铁公司和科克大学合作，通过化学方法处理有缺陷的结构，开发出性能更好的新材料，用于从钢铁厂废气中捕获二氧化碳。

“减少能源生产和工业过程中产生的二氧化碳排放对于防止气候污染是至关重要的，”斯旺西大学的高级讲师、ESRI的二氧化碳捕获和利用小组组长Enrico Andreoli博士说，“我们小组的目标是开发新材料来高效捕获二氧化碳，并开发方便的方法来将这种二氧化碳转化为有价值的产品。"

文章来自sciencedaily，原文题目为Segregation-induced ordered superstructures at general grain boundaries in a Ni-Bi alloy，由材料科技在线汇总整理。