塑料和金属有机框架是传感存储的合作伙伴

这种材料被称为金属有机框架，或MOF-可能不像塑料那样熟悉，但可能被证明是广泛有用的。它们易于制造，成本很低，而且其中一些擅长从空气中挑选出特定的气体。

从微观层面来看，MOF看起来像正在建设中的建筑-想想它们之间有空间的钢梁。一个特殊的MOF天赋是允许流体流过它们的空间，同时它们的大梁吸引流体的某些特定部分并在其余流体流过时保持在其上。MOF已经成为炼油和其他碳氢化合物的有希望的候选者。

MOF引起了NIST和美国大学科学家团队的注意，因为它们也可能是廉价传感技术的基础。例如，某些MOF擅长过滤掉甲烷或二氧化碳，二者都是温室气体。最大的问题是新制造的MOF是微小的颗粒，散装的灰尘一致。并且很难用从手指滑过的材料构建可用的传感器。

为了解决这个问题，该团队决定尝试将MOF混合到3D打印机中使用的塑料中。打印机不仅可以将塑料模塑成团队所需的任何形状，而且塑料本身具有足够的渗透性，允许气体直接通过它，MOF可能会阻碍团队想要检测的特定气体分子。问题是，MOF是否会在混合中发挥作用?

该团队的新研究论文表明，这一想法不仅有助于传感，也有望用于其他应用。它表明MOF和塑料相处得很好;例如，MOF在熔化时不会沉淀到塑料的底部，而是保持均匀分布在混合物中。然后，该团队继续混合使用特定的MOF，该MOF擅长捕获氢气并进行测试，以确定固化混合物能够储存氢气的程度。

NIST传感器科学家ZeeshanAhmed说：“汽车行业仍在寻找一种廉价，轻便的方式来为氢动力汽车储存燃料。”“我们希望塑料中的MOF可能构成燃料箱的基础。”

该论文还表明，当暴露于氢气时，固体混合物比单独的塑料保留的氢气多50倍，这表明MOF在塑料内部仍然有效。这些都是有希望的结果，但对燃料电池还不够好。

艾哈迈德说，他的团队成员乐观地认为这个想法可以改进到足以实用。他们已经在第二篇即将发表的论文中进行了初步研究，该论文探讨了其他两种MOF如何能够吸收氮气和氢气，并且还展示了如何使MOF-塑料混合物免受湿度降低的影响。该团队目前正在与其他NIST研究小组合作开发基于MOF的传感器。

“我们的目标是找到一种能够按重量计含有4.5%氢气的储存方法，现在我们的储存量不到1%，”他说。“但从材料的角度来看，我们不需要为实现这一目标而做出戏剧性的改进。所以我们看到玻璃-或塑料-已经半满了。

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