布法罗大学夏洛特·许教授 显微镜图像显示了一种多孔的晶体材料，称为金属有机框架，或MOF(紫色材料)
这种MOF由七水硫酸钴、5-氨基间苯二甲酸和4，4’-联吡啶制成，并以其水合状态显示
信用:特拉维斯米切尔 水是如何离开海绵的？ 在一项新的研究中，科学家们针对一种由金属和有机建筑材料制成的多孔晶体材料详细回答了这个问题——具体来说，就是七水硫酸钴、5-氨基间苯二甲酸和4，4’-联吡啶
利用先进的技术，研究人员研究了这种晶体海绵从水合状态到脱水状态是如何改变形状的
这些观察是精心设计的，让研究小组能够“看到”当物质变干时，三个水分子是何时以及如何离开物质的
这种结晶海绵属于一类被称为金属有机框架的材料，具有捕捉污染物或在低压下储存燃料的应用潜力
杰森·本尼迪克特博士说:“这是一个非常好的详细的例子，用动态原位x光衍射来研究多孔质晶体的转变。”
D
布法罗大学文理学院化学副教授
“我们引发一种反应——脱水
然后我们用x光监控它，解决晶体结构，我们可以实际观察这种物质如何从完全水合阶段转变为完全脱水阶段
“在这种情况下，水合晶体含有三个独立的水分子，问题基本上是，你如何从三变成零？这些水分子会一次留下一个吗？他们都是马上离开的吗？ “我们发现，一个水分子离开得非常快，导致晶格压缩扭曲，另外两个分子最终一起离开
它们同时泄漏，这导致晶格解扭但保持压缩
我所描述的所有运动——如果没有我们正在进行的这些实验，你不会对这种运动有任何了解
" 这项研究于6月23日在线发表在《结构动力学》杂志上
本尼迪克特和第一作者伊恩·M一起领导了这项研究
沃尔顿和乔丹
考克斯，UB化学博士
D
毕业生
UB和芝加哥大学的其他科学家也为该项目做出了贡献
本尼迪克特说，从基础科学的角度来看，理解多器官功能衰竭的结构在脱水等过程中是如何一步一步变化的很有意思
但是这些知识也有助于设计新的水晶海绵
正如本尼迪克特解释的那样，研究人员对这种材料的特性了解得越多，就越容易为特定的任务量身定制新颖的多功能体适一体机
该团队开发并用于研究晶体转变的技术为科学家提供了一个推进这类研究的强大工具
“科学家们经常在静态环境中研究动态晶体，”合著者特拉维斯·米切尔说，他是一名化学博士
D
本尼迪克特实验室的学生
“这极大地限制了他们在特定过程发生前后的观察范围
我们的发现表明，在动态的环境中观察动态晶体可以让科学家在特定过程发生时进行观察
我们的团队开发了一种设备，允许我们控制与晶体相关的环境:当我们收集数据时，我们能够在晶体周围连续流动流体，这为我们提供了关于这些动态晶体如何以及为什么转变的信息
" 这项研究得到了国家科学基金会和美国大学的支持
S
能源部，包括通过国家科学基金会的化学汽车设施，在那里进行了大量的实验工作
“这些类型的实验通常需要几天才能在实验室衍射仪上完成，”米切尔说
“幸运的是，我们小组能够在国家科学基金会的化学汽车实验室用同步加速器辐射进行这些实验
利用同步加速器辐射，我们能够在几小时内进行测量
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
