贤集网1月23日讯：沸石是结晶多孔材料，广泛用于化学品、燃料、材料和其他产品的生产。到目前为止，沸石已被制成 3D 或 2D 材料。随着乔治亚理工学院、斯德哥尔摩大学和宾夕法尼亚州立大学的研究人员最近发现纳米管 (1D) 形状的结晶沸石，这种情况发生了变化。研究结果发表在 1 月 6 日的《科学》杂志上。

“这样的发现是我们研究中最令人兴奋的部分之一，”佐治亚理工学院化学与生物分子工程学院首席研究员兼教授桑卡尔奈尔说。“我们越来越习惯于进行最终具有预定应用的研究，因此这提醒我们，材料科学的基本发现也是令人兴奋和重要的。”

沸石的孔隙大小与许多类型的分子大致相当，科学家和工程师利用孔隙的不同大小、形状和连接来区分不同大小的分子，从而生产出适合塑料生产或用于塑料生产的化学品。例如，将不需要的分子从所需的分子中分离出来。

该团队正在设计合成二维沸石材料的合成方法。出乎意料的是，一些结果表明正在发生一种新型的组装过程。事实上，一个这样的案例导致了一种新型的一维沸石材料，该材料具有管状结构和穿孔的多孔壁。这种被称为沸石纳米管的一维材料不同于以前在自然界中合成或发现的任何沸石。  

“沸石纳米管可用于制造全新类型的纳米级组件，这些组件可以控制质量、热量或电荷的传输，不仅沿着管子的长度，而且还可以通过穿孔壁进出，”奈尔说。

解决沸石纳米管中原子的详细排列是一项具有挑战性的任务，为此，佐治亚理工学院的研究人员与斯德哥尔摩大学和宾夕法尼亚州立大学的沸石晶体学专家合作。他们发现纳米管壁具有独特的原子排列，这在 3D 或 2D 沸石中是未知的。这种相同的布置也导致沸石形成 1D 管而不是 2D 或 3D 材料。

“这是一类新型纳米管的第一个例子，其独特且定义明确的结构为设计沸石纳米材料提供了令人兴奋的想法和机会，”斯德哥尔摩大学的联合研究员兼研究员 Tom Willhammar 说。“通过进一步的工作，我们希望能够获得具有不同孔径、形状和化学性质的不同沸石纳米管。”

说白了——一个由一维材料制成的纳米级管子现在可以进行探索了。除了这是一项可以改变我们思考设计多孔材料的方式的基础科学发现之外，研究人员还看到了许多实际应用的潜力。

“这些材料的独特结构属性将允许在膜分离、催化、传感以及质量或能量传输至关重要的能源设备中获得一系列潜在应用，”联合首席研究员兼教授 Christopher W. Jones 说。佐治亚理工学院。“这些材料可能还具有独特的机械性能，并且可以在复合材料中找到应用，就像碳纳米管所做的那样。在这个阶段，天空是极限，我们希望研究人员能够寻找创造性的方法来部署这些材料以造福人性的。”