近日，英國倫敦帝國理工學院研究人員從化學形成和孔隙度發展的角度研究了多孔氮化硼的形成，分析瞭解到這種新型吸附材料形成的關鍵節點，為其在氣體和液體分離的工業應用鋪平了道路。該研究成果刊登於“Physical Chemistry C”期刊，論文地址：https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.1c08565
多孔氮化硼（BN）以其高孔隙率和熱穩定性而被視為有前途的新型吸附催化載體材料，目前已有研究將其用於碳捕獲以及水過濾等，所以瞭解多孔BN的形成方式對於擴大使用它的合成和分離過程至關重要。然而，由於對多孔BN的形成機制缺乏瞭解，研究仍停留在實驗室規模，這在很大程度上是一個“黑箱”，無法擴大規模。製備多孔BN的部分反應途徑已被揭示，但它們省略了形成過程中的關鍵步驟，其中就包括孔隙度的形成控制，而這是其應用的關鍵引數。
研究小組確定，形成多孔BN所需的最低溫度為700℃——這是確保僅獲得氮化硼而不是在較低溫度下形成其他中間分子的關鍵。研究人員還觀察到在形成多孔 BN之前形成了無孔氮化碳——這是形成過程中的關鍵步驟，以前在類似研究中沒有提到過。
該研究使用特定的試劑（用於進行化學反應的物質為硼酸、三聚氰胺和尿素），在最高1050℃的不同條件下對比結果，從而可以對多孔氮化硼的合成過程及其大規模吸附效能做出更大的預測。因此，接下來的步驟將涉及與製造商一起在更大的設定中試驗合成過程，並針對不同的分離場景測試獲得的產品。主要作者Anouk L'Hermitte 解釋說：“我們的機理研究側重於一組給定的合成條件。例如，如果要使用不同的試劑或不同的溫度，最終的多孔氮化硼在純度和孔隙率方面可能會略有不同。”
編譯 YUXI
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