古老化学方法造出新型玻璃,能“抓住”二氧化碳和氢气

作者: aeks | 发布时间: 2026-05-22 21:02 | 更新时间: 2026-05-22 21:02

学科分类: 化学 化学工程与技术 材料科学与工程 计算机科学与技术

古老化学方法造出新型玻璃,能“抓住”二氧化碳和氢气
古老化学方法造出新型玻璃,能“抓住”二氧化碳和氢气

5月4日,由德国多特蒙德工业大学和英国伯明翰大学等多家机构组成的国际研究团队在《自然·化学》期刊发表成果:他们成功借鉴传统玻璃的改性方法,首次实现对MOF玻璃(如经典材料ZIF-62)的可控调控。研究发现,在MOF玻璃中加入微量含钠或锂的小分子添加剂,不仅能将其软化温度从原本接近300°C的高温大幅降低,还能增强材料受热时的流动性,从而显著简化制造工艺。传统硅酸盐玻璃常通过添加化学助剂来调节性能,但MOF玻璃此前因软化与分解温度过于接近,极难加工。本研究证实,钠离子并非简单填充孔隙,而是部分取代锌原子,嵌入玻璃网络内部,弱化原有结构连接,从而改变整体物理行为。为验证这一机制,伯明翰大学团队结合原子级结构分析与高温固态核磁共振(NMR)实验;另一组研究人员则利用人工智能驱动的计算模拟,精准还原钠在原子尺度上的作用方式,与实验结果高度吻合。该成果为设计定制化MOF玻璃提供了新范式,有望推动其在气体分离膜、化学储能、先进涂层及清洁能源系统等领域的实用化。后续工作将聚焦于提升材料长期稳定性、优化性能预测模型,并开展实际技术场景下的性能验证。

DOI: 10.1038/s41557-026-02115-8

标签: MOF玻璃 人工智能建模 固态核磁共振 玻璃化调控 钠掺杂