近日，英國倫敦帝國理工學院研究人員從化學形成和孔隙度發(fā)展的角度研究了多孔氮化硼的形成，分析了解到這種新型吸附材料形成的關鍵節(jié)點，為其在氣體和液體分離的工業(yè)應用鋪平了道路。該研究成果刊登于“Physical Chemistry C”期刊，論文地址：https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.1c08565

多孔氮化硼（BN）以其高孔隙率和熱穩(wěn)定性而被視為有前途的新型吸附催化載體材料，目前已有研究將其用于碳捕獲以及水過濾等，所以了解多孔BN的形成方式對于擴大使用它的合成和分離過程至關重要。然而，由于對多孔BN的形成機制缺乏了解，研究仍停留在實驗室規(guī)模，這在很大程度上是一個“黑箱”，無法擴大規(guī)模。制備多孔BN的部分反應途徑已被揭示，但它們省略了形成過程中的關鍵步驟，其中就包括孔隙度的形成控制，而這是其應用的關鍵參數(shù)。

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極具應用前景的材料——多孔氮化硼

研究小組確定，形成多孔BN所需的最低溫度為700℃——這是確保僅獲得氮化硼而不是在較低溫度下形成其他中間分子的關鍵。研究人員還觀察到在形成多孔 BN之前形成了無孔氮化碳——這是形成過程中的關鍵步驟，以前在類似研究中沒有提到過。

該研究使用特定的試劑（用于進行化學反應的物質(zhì)為硼酸、三聚氰胺和尿素），在最高1050℃的不同條件下對比結(jié)果，從而可以對多孔氮化硼的合成過程及其大規(guī)模吸附性能做出更大的預測。因此，接下來的步驟將涉及與制造商一起在更大的設置中試驗合成過程，并針對不同的分離場景測試獲得的產(chǎn)品。主要作者Anouk L'Hermitte 解釋說：“我們的機理研究側(cè)重于一組給定的合成條件。例如，如果要使用不同的試劑或不同的溫度，最終的多孔氮化硼在純度和孔隙率方面可能會略有不同。”

編譯 YUXI

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