密闭空间内的湿度控制对于维持空气质量和人类福祉至关重要,对从国际空间站和药房到粮仓和文物保存场所的环境都有影响。然而,现有技术依赖于能源密集型电力驱动设备或复杂的温度和湿度控制(THC)系统,导致不精确和不便。开发能够同时满足实际应用严格要求的创新技术和材料是创造智能、节能湿度控制设备的关键。
在这项研究中,上海交通大学Wei Gong,崔勇教授,美国西北大学Omar K. Farha引入手性网状化学作为一种定制的合成方法,针对以内在互穿孔结构为特征的高多孔热拓扑框架。这种突破性的设计成功地规避了孔体积和水解稳定性之间的传统折衷方案。
文章要点
1)金属有机框架(MOF)表现出非凡的工作能力,在40-60%的相对湿度(RH)范围内创下了1.35 g g−1的新纪录,并且没有表现出滞后现象。因此,它成为密闭空间内智能湿度调节的最先进候选者。
2)利用单晶 X 射线测量和分子模拟,研究人员明确阐明了水聚集和孔隙填充的机制,强调了连接子功能在控制水播种过程中的关键作用。
研究结果代表了该领域的重大进步,为高效湿度控制技术的开发铺平了道路,并为各种现实场景提供了有前景的解决方案。
参考文献
Wei Gong, et al, Chiral Reticular Chemistry: A Tailored Approach Crafting Highly Porous and Hydrolytically Robust Metal−Organic Frameworks for Intelligent Humidity Control, J. Am. Chem. Soc., 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c11733
https://doi.org/10.1021/jacs.3c11733