【中玻網(wǎng)】歐洲、中國和日本的研究人員使用新型金屬農業(yè)生產(chǎn)體系骨架（MOFs）開(kāi)發(fā)出了大批量制造混合玻璃的新方法。新的制造技術(shù)可以在MOFs熔融之前通過(guò)交換不同的農業(yè)生產(chǎn)體系物和控制材料進(jìn)出生產(chǎn)出“化學(xué)設計”的玻璃。

　　來(lái)自歐洲、中國和日本的研究人員使用新型農業(yè)生產(chǎn)體系金屬骨架（MOFs）研究出了制造混合玻璃的新方法。
　　
　　該研究小組在《自然通訊》雜志上發(fā)表了一篇題為“采用高度度脆性大的農業(yè)生產(chǎn)體系金屬骨架液制造混合玻璃”的論文。
　　
　　這種“設計玻璃”可應用于碳的大規模獲取和存儲以及高等光子學(xué)應用。
　　
　　MOFs呈海綿狀，是一種具有籠狀結構的多孔材料。這種結構由農業(yè)生產(chǎn)體系鍵連接在一起的金屬離子所構成。該材料的多孔性質(zhì)能使其吸附和存儲特定的目標分子。這有望用于分離有毒氣體，儲存氫氣和獲取碳?；诟鞣N材料的化學(xué)特性和尺寸，MOFs可以像篩子一樣將它們分離。
　　
　　然而，工業(yè)上大規模使用MOF粉末生產(chǎn)薄膜，襯板和纖維結構的過(guò)程中面臨著(zhù)顯著(zhù)的障礙。這是因為MOFs材料的機械性能和熱性能不如金屬或陶瓷等其它材料，所以在剛開(kāi)始熔鑄或燒結MOFs材料時(shí)，它的結構就會(huì )被破壞。
　　
　　在這項研究中，該小組發(fā)現，在氬氣中加熱精心篩選的MOF分解溫度得以提高。提高分解溫度后能在防止其粉末破碎的同時(shí)又恰好使其熔化。熔化的材料可以經(jīng)澆鑄，再結晶成型成所需的用于分離和存儲氣體的固體結構。
　　
　　劍橋大學(xué)材料科學(xué)與冶金系的托馬斯·班尼特博士說(shuō)：“如果采用金屬熔鑄或者陶瓷燒結過(guò)程中的傳統方法來(lái)處理MOFs，由于該材料的熱降解，在較低溫度下就會(huì )導致其結構破壞。通過(guò)探索熔化，再結晶和熱分解之間的界限，我們現在能夠制造出各種形狀和結構的MOFs并使其用于更多工業(yè)方面，這在以前是不可能的。”
　　
　　研究人員補充說(shuō)，通過(guò)迅速冷卻液體制備得到的玻璃是一類(lèi)新材料。在MOFs熔化和冷卻之前，將特定元素加入其中可獲得具有所需化學(xué)官能團的較終材料。
　　
　　奧爾堡大學(xué)的岳遠征教授補充說(shuō)：“研究的第二方面關(guān)乎玻璃本身，它似乎與現有的玻璃類(lèi)型截然不同。玻璃中包含有高度可互換的金屬和農業(yè)生產(chǎn)體系成分，這是較不尋常的，因為通常情況下它們要么完全是農業(yè)生產(chǎn)體系的，例如太陽(yáng)能電池中的導電聚合物；要么是完全無(wú)機的，如氧化物或金屬玻璃。了解混合玻璃的形成機制也將大大促進(jìn)我們對一般玻璃形成知識的了解。”
　　
　　該研究小組在英國使用鉆石光源同步加速器在原子水平上研究了農業(yè)生產(chǎn)體系金屬框架。
　　
　　Diamond的物理科學(xué)部主任特雷弗·雷蒙教授評論說(shuō)：“這項利用同步輻射完成的研究是個(gè)令人興奮的例子，它加深了我們對玻璃性能的基本認識，也讓我們看到了新材料實(shí)際應用的誘人前景。這項工作對高等科學(xué)和通俗知識都有深遠的影響。”
　　
　　新的大批量制造技術(shù)可以在MOFs熔融之前通過(guò)交換不同的農業(yè)生產(chǎn)體系物和控制材料進(jìn)出生產(chǎn)這種混合玻璃。