
量子化学领域的专家在南乌拉尔国立大学多组分功能材料多尺度建模实验室工作。他们研究未来材料的特性,这些材料目前仅处于开发阶段。
材料设计的现代趋势之一是基于金属有机骨架(MOF,英文名称为metal organic framework)的材料。它们由单独的结构块构成,因此能够表现出多种特性,例如柔韧性和发光性、吸附性和电导性。
“孩子们喜欢玩建筑套装,里面有不同的积木、棍子、球,”南乌拉尔国立大学多组分功能材料多尺度建模研究实验室的研究员伊莉娜·尤史娜说。“我们的建筑套装由结构块组成,根据它们的连接方式,它们会“组装”成不同结构的框架。通过改变中心金属或结合块,可以控制结构,从而控制所得框架的性质。”
例如,伊莉娜·尤史娜研究了镍基金属有机框架 DUT-8(以德累斯顿工业大学命名)的性质,这种框架非常了不起,因为它可以像一个带锁的盒子一样工作,用于包装分子。在正常条件下,孔隙是开放的,可以容纳各种分子,而在外部影响下,它们会突然关闭。这种从开放相到封闭相的可逆转变允许控制分子在孔隙中的吸附和保留。





