双丙基脲桥联聚倍半硅氧烷：一种用于分子识别的微孔类 MOF 材料
材料科学
2021-04-15 v1
摘要
由聚倍半硅氧烷（POSS）构筑基元组装而成的微孔有机硅是一类颇具前景但尚未被深入探索的材料。本文中，我们研究了通过 1,3-双(3-(三乙氧基硅基)丙基)脲（BTPU）的酸性缩合合成的双丙基脲桥联 POSS（POSS-urea）的加工与分子结构。实验上，我们表明 POSS-urea 对乙腈具有优异的分子识别功能，吸附量达 74 mmol/g，优于 MOF 和沸石，可用于挥发性有机化合物（VOC）的吸附。其对乙腈的吸附容量相对于甲苯的吸附容量高出 132 倍，这表明由于其孔道的尺寸与排布，孔道对乙腈吸附具有高度选择性。理论上，我们的紧束缚密度泛函与分子动力学计算表明，这种基于 BTPU 的 POSS 具有微孔结构，且孔道排布不规则。结构研究确认最大孔径约为 1 nm，POSS 笼的近似边长约为 3.16 埃。
引用
@article{arxiv.2104.06715,
title = {Bispropylurea bridged polysilsesquioxane: A microporous MOF-like material for molecular recognition},
author = {Esmail Doustkhah and Rafat Tahawy and Ulla Simon and Nao Tsunoji and Yusuke Ide Dorian A. H. Hanaor and M. Hussein N. Assadi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.06715},
year = {2021}
}