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金属有机骨架材料mof属于高分子材料吗?
MOFs是金属有机骨架化合物(英文名称Metal orgaic Framework)的简称。是由无机金属中心(金属离子或金属簇)与桥连的有机配体通过自组装相互连接,形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。MOFs是一种有机-无机杂化材料,也称配位聚合物(coordination polymer),它既不同于无机多孔材料,也不同于一般的有机配合物。兼有无机材料的刚性和有机材料的柔性特征。使其在现代材料研究方面呈现出巨大的发展潜力和诱人的发展前景。
当然属于高分子材料。 金属有机骨架材料(MOFs)是近十年来发展迅速的一种配位聚合物,具有三维的孔结构,一般以金属离子为连接点,有机配体位支撑构成空间3D延伸,系沸石和碳纳米管之外的又一类重要的新型多孔材料,在催化,储能和分离中都有广泛应用,目前,大多数研究人员致力于氢气储存的实验和理论研究
有机金属材料是什么?
有机金属就是烷基(包括甲基、乙基、丙基、丁基等)和芳香基(苯基等)的烃基与金属原子结合形成的化合物,以及碳元素与金属原子直接结合的物质的总称。
一般锂、钠、镁、钙、锌、镉、汞、铍、铝、锡、铅等金属能形成较稳定的有机金属化合物。大体上可分为烷基金属化合物和芳香基金属化合物两类。
有机金属材料又称有机导体,为一类具有导电性的有机电荷转移复合物。这类复合物是由电子给体与电子受体组成。典型的例子有TTF-TCNQ,TTF-TNAF复合物。根据电荷转移程度可分为分子晶体和电荷转移晶体。
金属有机框架(MOF)化合物涂层的散热效果如何?
尽管消费者不希望智能手机在使用过程中变得烫手,但现实生活中没有几个人愿意给移动设备引入厚实的散热方案,比如加入微型风扇。
不过未来某一天,能够吸收和转移释放热量的新材料,有望极大地改变手机的使用体验。此前,已经有研究人员展示过所谓的系统相变材料。
当温度升高时,它们会吸收热量、变得更像是液体。降温后,材料又会释放其储存的热量,并恢复成固体。
【MIL-101(Cr)涂层铝片。来自:上海交大,via New Atlas】
尽管运用相变材料是一种巧妙的散热方式,但上海交大的科学家们认为,固液转变过程中的热交换总能量,并不值得一提。
研究人员决定放眼于对所谓的金属有机骨架(MOF)化合物,特别是一种名为 MIL-101(Cr)的产品。
当温度较低时,其擅长于从周围空气种吸收水蒸气。在较高的温度下,热量又会以蒸汽的形式释放。这样的特性,使得 MOC 化合物很适合作为冷却材料。
在 Zhuru Wang 教授的带领下,研究人员从三块 16 平方厘米(2.5 平方英寸)的铝板着手,为其覆盖 MIL-101(Cr)涂层。
每块铝片上的涂层厚度不同,从最薄的 198 微米、到最厚的 516 微米,随后将其置于加热平台。结果发现,涂层对加热至 60℃(140℉)的速度又很大影响。
【红外热成像对比。图自:Chenxi Wang】
一块无涂层的薄板,仅需 5.2 分钟,即可达到 60℃ 。带有较薄和较厚涂层的薄板,可延长至 11.7 ~ 19.35 分钟。
在对该技术进行更实际的测试时,科学家将 MIL-101(Cr)涂层应用于微型计算机上的散热器。
与无涂层的散热片相比,有涂层方案可在 15 分钟的重负载下,将整体运行温度降低 7 ℃ 。
目前 Wang 教授及其同事,正在努力提升材料的导热性。因为一旦彻底干燥,涂层反而会对散热效果造成阻碍。
此外他们希望找到降低成本的方法,因为目前的 MOF 材料还相当昂贵。有关这项研究的详情,已发表在近日出版的《焦耳》(Joule)期刊上。原标题为:
《A Thermal Management Strategy for Electronic Devices Based on Moisture Sorption-Desorption Processes》
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