有一种多孔材料,从外表看,根本看不到孔,因为它的孔径太小,只有分子级别的大小。
据英国《新科学家》1997年4月5日报道,美国和荷兰的化学家研究出一种可以分离不同化学成分的分子筛和可以加速化学反应的催化剂,就是有许多微孔的固化了的凝胶体。过去许多年来,化学家们曾用一种称为沸石的天然多孔材料作为分离各种分子的分子筛。但天然沸石中的微孔只能让某些形状的小分子通过。
沸石也可以用于吸附分子,以便分析这些分子。另外,沸石也能起催化作用和加速化学反应,这是因为当分子被吸附在一个微小的空间内时,它的结构可能在某一点会稍有变化,从而使其更有活性。但沸石的孔形和尺寸范围有限,从而限制了其多用性。因此化学家希望创造一种其孔径范围可以人工控制的“可设计沸石”,即具有特制孔的固体。
现在华盛顿特区乔治墩大学的理查德·韦斯领导的科研小组已找到一种可以固化成多孔材料的凝胶。也找到了几种胶化剂,例如四辛基癸基胺溴化物这种胶化剂,就可以把有机化合物变成胶状物。
研究人员把用于生产有机玻璃的四辛基癸基胺溴化物和苯乙烯或甲基丙烯酸酯中任何一种调料混合再添加一种聚合剂,然后把混合物加热到使固体熔解。当熔解的混合物冷却时,四辛基癸基胺溴化物分子就形成网状物,得到一种凝胶体。然后用紫外线照射它。触发聚合反应使凝胶固化。
然后,在酒精溶剂中加热这种固化的凝胶,使有粘性的四辛基癸基胺溴化物分子蒸发掉,于是在固化的凝胶中留下许多具有微米大小的孔和通道,形成多孔材料。韦斯说,这种材料可以像沸石一样应用。但目前这种多孔材料还难以在工业上实际广泛使用,因为它在高温下会被破坏。但随着工作的深入,用它作低温下的分子筛和反应范围广泛的催化剂是大有希望的。
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