目前,有关吸附物的存在是增加还是降低金属有机骨架(MOF)的导热系数仍然是一个悬而未决的问题。
近日,美国匹兹堡大学Christopher E. Wilmer报道了在存在各种液体吸附物:水、甲醇和乙醇的情况下,金属有机骨架HKUST-1中的热传输结果。
文章要点
1)研究人员在单晶和薄膜上进行了实验性热反射率测量,并使用分子动力学模拟进行了理论预测。结果显示,随着吸附物的不同,HKUST-1的导热系数降低40-80%,这一结果不能用有效介质近似理论来解释。
2)研究结果表明,吸附物在HKUST-1中引入了额外的声子散射,导致了低频声子模寿命的缩短。结果,系统导热系数降低到比开始附加热传递通道所预期的更大增加程度。
3)研究表明,通过吸附,热扩散率比热导率降低得更多。
Babaei, H., DeCoster, M.E., Jeong, M. et al. Observation of reduced thermal conductivity in a metal-organic framework due to the presence of adsorbates. Nat Commun 11, 4010 (2020)
DOI:10.1038/s41467-020-17822-0
https://doi.org/10.1038/s41467-020-17822-0