轰击和伽马射线在合成沸石可以显著增加的速率晶体形式,中国的研究人员已经发现。由此产生的沸石还具有更广泛的毛孔,导致二氧化碳吸附容量比原来增加了6倍。1
沸石是一种多孔铝硅酸盐知名家族的能力作为分子筛,根据形状和大小分子分离。这个属性已利用石油化工、沸石用作催化剂。但由于天然沸石一般有缩小毛孔2 nm直径或更小,他们的能力是有限的催化反应涉及笨重的分子。这意味着合成沸石,也含有间隙孔,直径10海里,有很强烈的需求。
问题是,创建合成沸石使用传统方法需要相对较长的时间。以前,研究人员发现,加快成核、晶体形成的初始阶段,最好的方法来加速这个过程。理论计算还表明,引入羟基自由基可以降低反应的活化能成核。2导致中国的研究者们设计一种新的策略——消灭伽马射线在合成反应混合物。
伽马射线可以产生氢氧自由基在水的存在,”解释道Xinqing陈上海高级研究学院教授合著的论文。在准备各种沸石,陈和他的同事们与伽马射线辐照的铝硅酸盐凝胶在不同的剂量率。他们发现,剂量率越高,越少时间获得晶体,最显著的影响在一种沸石称为乙酰天冬氨酸。的结晶时间显著减少到18小时在伽马射线辐射。使用传统的方法,需要100个小时,”陈先生说。
令他们吃惊的是,研究人员还发现,使用伽马射线二氧化碳的吸附容量增加,乙酰天冬氨酸沸石6倍。他们认为,这是由于中孔的形成源于加速结晶过程。
而陈认为,新方法可以开辟新的研究途径,他解释说,固有的危险使用伽马射线意味着实际应用可能还是一个遥远的目标。这是更多关于基础研究这是沸石的机制是未知的,直到现在,”他解释说。
说,“我认为科学是好的拉塞尔•泰勒助理杜伦大学的化学教授。“我认为这种机制的主要兴趣是中孔的形成。它强调了这些加速结晶通路的重要性通过羟基自由基,这些材料做改善了性能。
更新:2020年4月23日添加了一个额外的参考。
引用
1 X陈等,Angew。化学。,Int. Ed., 2020. DOI:10.1002 / anie.202002886
2 G冯et al,科学,2016,351,1188 (DOI:10.1126 / science.aaf1559)
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