多孔材料由模拟地球的水热条件

通过加热水远高于它的沸点在一个封闭的烧瓶,科学家们可以用它代替有机溶剂来准备一个共价有机框架材料(咖啡),他们被称为geomimetic水热合成方法,因为它再现的一些极端条件下地壳深处。

咖啡是由连接有机合成与共价链接器构建块。咖啡的几个属性,从结构通用性高的化学稳定性,使他们的理想材料电池组件、气体存储和传感器。

现在,研究人员取代有机溶剂通常用来制造polyimide-based咖啡和水。的有机溶剂废物处理需要特殊处理和治疗后使用,”解释道Byeong-Su金从韩国延世大学,他领导了这一研究。水,另一方面,没有这些缺点。但水通常不是一个适当的溶剂,因为不易溶于大多数有机化合物。

金正日的团队灵感来源于这样一个事实,许多有趣的化学反应,包括合成高度结晶的矿物,可能发生地球深处,所以他们决定重新创建这些条件。“我们发现水的介电常数和离子产品成为类似于有机溶剂在水热条件下,“金解释说。这是因为水的氢键网络开始在极端条件下分解。

后加热解决方案包含两个前体-羧酸和二胺- 200°C两天在一个密封的容器,他们获得了几个固体polyimide-based咖啡。测试得到的材料作为一个活跃的阳极电池,金的研究小组发现,相比之下,标准的锂离子电池中使用的石墨阳极,聚酰亚胺咖啡容量的两倍,可以可靠地充电200次。产能的增加是由于咖啡的高表面积,提高离子运输。

然而,鲁本Mas Balleste西班牙马德里自治大学的工作与咖啡合成并不热情。他解释说,咖啡生产的限制是构建块的可用性,而不是合成过程。因此,将研究结果应用于工业规模仍将是昂贵的。Balleste还说,水已经被报道让其他咖啡在较低的温度和酰亚胺形成咖啡准备而闻名。

现在金正日和他的团队想探索其他水溶性前体来创建新的咖啡结构。