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通過3D打印制備金屬-有機(jī)框架塊狀體

3D打印動態(tài)
2019
06/06
15:52
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作者:Gwendolyn J. H. Lim, Yue Wu, Bhuvan B. Shah, J. Justin Koh, Connie K.Liu, Dan Zhao, Anthony K. Cheetham, John Wang, and Jun Ding

金屬-有機(jī)框架(MOFs)由于具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)性以及功能可調(diào)性,近幾年來備受研究者們的廣泛關(guān)注,。作為一種多孔晶態(tài)材料,,MOFs在非均相催化,、化學(xué)傳感,、氣體存儲與分離等領(lǐng)域成為了研究熱點(diǎn)。MOFs通常以粉末形式合成,但是對于許多實(shí)際應(yīng)用還是需要塑造成容易處理的塊狀體,。然而,,傳統(tǒng)的成型方法(比如造粒)通常會導(dǎo)致MOFs的功能性(例如,孔徑的大小和分布,,可及表面積)降低,。針對該問題,具有制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)能力的3D打印技術(shù)極具吸引力,。近期,,有研究人員利用擠出式3D打印技術(shù)制造出含有MOFs的塊狀體,但仍需要大量的添加劑,。

圖1: 通過擠出式打印技術(shù)打印了HKUST-1gel, 制造了高稠密度和能夠自立的塊狀體

新加坡國立大學(xué)Prof. Jun Ding團(tuán)隊(duì)在此工作中,,通過擠出式打印技術(shù)打印了只含有乙醇和Cu3(BTC)2(BTC =1,3,5-benzenetricarboxylate)(也稱為HKUST-1)納米粒子的膠體凝膠,成功制造了高稠密度和能夠自立的塊狀體,。更重要的是,,打印后的產(chǎn)品保留了此MOF的孔隙率和可及表面積。3D打印出的HKUST-1,,展現(xiàn)了超高的比表面積(1134 m2/g) 和高介孔體積,。在HKUST-1的經(jīng)典應(yīng)用—儲存甲烷方面,3D打印出的HKUST-1也成功展現(xiàn)了可比或優(yōu)于其他塑造方法制造的HKUST-1塊狀體,。

圖2: 3D打印后的產(chǎn)品保留了此MOF的孔隙率,,展現(xiàn)了超高的比表面積(1134 m2/g)。

ACS Materials Lett. 2019, ASAP
Publication Date: May 29, 2019
https://doi.org/10.1021/acsmaterialslett.9b00069
Copyright © 2019 American Chemical Society

來源: ACS美國化學(xué)會


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