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Science:亚纳米线锁住多种挥发性有机液体,形成自支撑的弹性有机凝胶
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Simin Zhang et al. Science 377,6601,100 - 104(2022) 。 DOI:10.1126/science.abm757 水基水凝胶的制备通常是通过在水分子和凝胶剂之间形成氢键网络,从而能够实现可控制备。然而,与氢键相比,具有挥发性质的有机分子之间的分子间作用力通常比水要弱,极大地阻碍了有机液体凝胶材料的开发,从而使得更难被吸收。 清华大学王训教授(共同通讯作者)基于多金属氧酸盐、钙离子和油胺等材料,开发了一种简便的AE-POM纳米线室温合成方法,其可以通过分散体中的物理交联形成3D网络。当暴露于一系列挥发性有机化合物中时,网络会膨胀,这些挥发性有机化合物的添加比例即使低于1%也能够形成有机凝胶。同时,通过简单的搅拌和静置,就可以固定汽油、辛烷等10多种有机液体,在不添加任何添加剂的情况下,得到自支撑、有弹性的有机凝胶。在这种方法的基础上,本文轻松实现了纳米线的规模化批量生产,并且可以捕获公斤级有机液体。更加重要的一点是,凝胶中的纳米线可以通过蒸馏和离心回收10次以上,且基于纳米线的有机凝胶即使在液氮温度下也是稳定的。此外,面对外界挤压凝胶也是具有稳定状态,没有大量的液体损失。更加重要的一点是,液体可以通过蒸馏和离心回收,纳米线可以重复使用,从而使得有机溶剂的捕获和回收成为可能。 相关研究成果以“Locking volatile organic molecules by subnanometer inorganic nanowire-based organogels”为题发表在Science上。
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