佐治亚理工学院
(A)几个沸石纳米管融合在一起形成周期性三维结构的区域(用红色矩形标记)；(b-c)在(a)中标记的区域的放大视图，揭示了非常类似于β沸石(*BEA)沿其[100]方向的2D投影的原子结构
重叠的红色符号代表硅或铝原子的大致位置
信用:DOI: 10
1126/科学
abg3793 沸石是一种结晶多孔材料，广泛用于生产化学品、燃料、材料和其他产品
迄今为止，沸石已被制成三维或2D材料
随着佐治亚理工学院、斯德哥尔摩大学和宾夕法尼亚州立大学的研究人员最近发现纳米管状(1D)晶体沸石，这种情况发生了变化
这些发现发表在1月19日的《科学》杂志上
6期《科学》
佐治亚理工学院化学与生物分子工程学院首席研究员兼教授桑卡尔·奈尔说:“像这样的发现是我们研究中最令人兴奋的部分之一。”
“我们越来越习惯于在研究结束时进行预先确定的应用，所以这提醒我们，材料科学中的基础发现也是令人兴奋和重要的
" 沸石具有与许多类型的分子大致相同大小的孔，并且科学家和工程师已经使用孔的不同大小、形状和连接来区分不同大小的分子，例如，允许生产适合于塑料生产的化学制品，或者用于将不需要的分子与需要的分子分离
该团队正在设计合成来组装2D沸石材料
出乎意料的是，一些结果表明一种新型的装配过程正在发生
事实上，一个这样的例子导致了一种新的1D沸石材料，其具有带穿孔多孔壁的管状结构
这种被称为沸石纳米管的1D材料不同于以前在自然界中合成或发现的任何沸石
奈尔说:“沸石纳米管可以用来制造全新类型的纳米级组件，这些组件可以控制质量、热量或电荷的传输，不仅可以沿着管道的长度传输，还可以通过穿孔壁进出。”
解决沸石纳米管中原子的详细排列是一项具有挑战性的任务，为此，佐治亚理工学院的研究人员与斯德哥尔摩大学和宾夕法尼亚州立大学的沸石结晶学专家合作
他们发现纳米管壁具有独特的原子排列，这在3D或2D沸石中是未知的
这种相同的排列也是促使沸石形成1D管而不是2D或三维材料的原因
“这是第一个新型纳米管的例子，其独特且定义明确的结构为设计沸石纳米材料提供了令人兴奋的想法和机会，”斯德哥尔摩大学的联合研究员兼研究员汤姆·威尔汉马尔说
“通过进一步的工作，我们希望可以获得不同孔径、形状和化学性质的不同沸石纳米管
" 简而言之，一个由1D材料制成的纳米尺度的管，侧面有规则的穿孔，现在可以进行探索
除了这是一个可能改变我们对设计多孔材料的想法的基础科学发现之外，研究人员还看到了许多实际应用的潜力
克里斯托弗·W说:“这些材料独特的结构属性将使其在膜分离、催化、传感以及质量或能量传输至关重要的能源设备中有一系列潜在的应用。”
琼斯，联合首席研究员，佐治亚理工学院教授
“这些材料也可能具有独特的机械性能，在复合材料中找到应用，就像碳纳米管所做的那样
在这个阶段，天空是极限，我们希望研究人员将寻找创造性的方法来部署这些材料，为人类造福
"
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