具有优异吸附热转换性能的介孔MOF

设计了一类具有蜂窝状一维孔道的新型三维框架。由于使用了二次对称的金属草酸根链和三次对称的有机桥联配体，其孔道直径大约是配体桥联长度的四倍。因此，使用三种普通的三角形有机配体，就合成了孔径约为2-4 nm的三例新型介孔框架MCF-61、MCF-62和MCF-63，其孔容为1.19-2.36 cm3g-1，BET表面积为2096-2749 m2g-1。以温室效应可忽略的R-134a（1,1,1,2-Tetrafluoroethane）作为吸附质时，这些材料体现出介孔材料的IV型吸附等温线，而且吸附量突跃的压力随孔径增大而增大。在日常所需的吸附制冷或热泵以及常见的低温热源温度下，MCF-63可实现高达1.19 g g-1或0.38 g cm-3的循环工作量，远高于具有相似孔容和表面积，但孔径分布不均且具有I型吸附等温线的多孔碳材料。上述结果不但为PCP/MOF提供了一种新的框架模型，还展示了介孔材料在吸附热转换应用的潜力。