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题名金属有机框架材料玻璃化转变温度的节点金属混合效应
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作者
杜子娟
葛璇
乔昂
师彩娟
杜涛
岳远征
陶海征
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机构
武汉理工大学
上海交通大学材料科学与工程学院
奥尔堡大学化学与生物科学系
中山市武汉理工大学先进工程技术研究院
中国科学院高能物理研究所
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出处
《硅酸盐学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期3673-3684,共12页
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基金
国家自然科学基金(22175135)
广东省基础与应用基础研究基金自然科学基金项目(2022A1515010312)。
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文摘
作为金属有机框架玻璃的子集,沸石咪唑酯骨架(ZIF)玻璃结构上由配位键所主导,具有高玻璃形成能力等一系列独特的性能。金属离子的替代会显著影响该类材料的功能,使玻璃化转变温度(T_(g))等性质随替代金属节点离子浓度的线性改变呈现出非线性的变化规律,即混合金属节点效应。通过对比Zn_(1–x)Co_(x)(C_(3)H_(3)N_(2))2(Zn_(1–x)Co_(x)-ZIF-4)高密度非晶相(HDA)和Zn_(1–x)Co_(x)(C_(3)H_(3)N_(2))1.75(C_(7)H_(5)N_(2))0.25(Zn_(1–x)Co_(x)-ZIF-62)熔融淬冷玻璃(MQG)的Tg,发现拥有混合配体的Zn_(1–x)Co_(x)-ZIF-62 MQG的Tg均高于拥有单一配体的Zn_(1–x)Co_(x)-ZIF-4 HDA的T_(g)。通过混合金属节点效应强度[(ΔT_(g))_(max)]的对比,发现与单配体Zn_(1–x)Co_(x)-ZIF-4玻璃相比,混合配体Zn_(1–x)Co_(x)-ZIF-62玻璃中(ΔT_(g))_(max)更高。基于拓扑束缚理论和化学键特性,同时结合全散射实验对分布函数和配位四面体结构参数计算,本工作解析了Zn_(1–x)Co_(x)-ZIF-4和Zn_(1–x)Co_(x)-ZIF-62玻璃化转变温度和混合金属节点效应强度出现差异的结构和化学起源。
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关键词
沸石咪唑酯骨架玻璃
配位四面体
混合金属节点效应
玻璃化转变温度
配体
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Keywords
zeolitic imidazolate framework glasses
coordination tetrahedra
mixed-metal node effect
glass transition temperature
ligand
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分类号
TQ641
[化学工程—精细化工]
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