Confined water cluster formation in water harvesting by metal organic frameworks: CAU‐10‐H versus CAU‐10‐CH 3

吸附 金属有机骨架 星团(航天器) 材料科学 水团 分子 纳米技术 氢键 化学 物理化学 有机化学 计算机科学 程序设计语言
作者
Monique A. Van Der Veen,Stefano Canossa,Mohammad Wahiduzzaman,Gwilherm Nénert,Dominik Fröhlich,Davide Rega,Helge Reinsch,Leonid Shupletsov,Karen Markey,Dirk De Vos,Mischa Bonn,Norbert Stock,Guillaume Maurin,Ellen H. G. Backus
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (12) 被引量:28
标识
DOI:10.1002/adma.202210050
摘要

Abstract Several metal–organic frameworks (MOFs) excel in harvesting water from the air or as heat pumps as they show a steep increase in water uptake at 10–30 % relative humidity (RH%). A precise understanding of which structural characteristics govern such behavior is lacking. Herein, CAU‐10‐H and CAU‐10‐CH 3 are studied with H, CH 3 corresponding to the functions grafted to the organic linker. CAU‐10‐H shows a steep water uptake ≈18 RH% of interest for water harvesting, yet the subtle replacement of H by CH 3 in the organic linker drastically changes the water adsorption behavior to less steep water uptake at much higher humidity values. The materials’ structural deformation and water ordering during adsorption with in situ sum‐frequency generation, in situ X‐ray diffraction, and molecular simulations are unraveled. In CAU‐10‐H, an energetically favorable water cluster is formed in the hydrophobic pore, tethered via H‐bonds to the framework μOH groups, while for CAU‐10‐CH 3 , such a favorable cluster cannot form. By relating the findings to the features of water adsorption isotherms of a series of MOFs, it is concluded that favorable water adsorption occurs when sites of intermediate hydrophilicity are present in a hydrophobic structure, and the formation of energetically favorable water clusters is possible.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
李健应助小天在线科研采纳,获得10
刚刚
柔弱的芷珍完成签到,获得积分10
1秒前
YYY完成签到,获得积分10
2秒前
wm发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
Conas发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
欢欢完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
8秒前
脑洞疼应助宁融采纳,获得10
9秒前
CodeCraft应助宁融采纳,获得10
9秒前
大模型应助宁融采纳,获得10
9秒前
斯文败类应助宁融采纳,获得10
9秒前
liuyux发布了新的文献求助10
10秒前
phdbio应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
徐轲发布了新的文献求助10
11秒前
meng完成签到 ,获得积分10
12秒前
forever发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
14秒前
14秒前
lbi发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
May完成签到 ,获得积分10
17秒前
xdm发布了新的文献求助10
17秒前
Emma发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
18秒前
19秒前
优雅尔芙完成签到 ,获得积分10
20秒前
Akim应助YYY采纳,获得30
21秒前
淡定的醉蝶完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7503928
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9093582
关于积分的说明 19403313
捐赠科研通 7112614
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3251453
关于科研通互助平台的介绍 2420661
邀请新用户注册赠送积分活动 2237516