铟基联苯四羧酸MOF

拓扑调控热膨胀

四种InOF系列MOF中，InOF-1表现出显著负热膨胀，源于无机螺旋链与配体扭转的协同效应，为设计可调热膨胀材料提供新思路。

Liu, Zhanning · Chengyong, Xing · Wu, Shaowen · Min, Ma · 田健

Materials Horizons 2024

参数信息

线性热膨胀系数

-11.2 ×10⁻⁶ K⁻¹

线性热膨胀系数

3.1 ×10⁻⁶ K⁻¹

线性热膨胀系数

18.0 ×10⁻⁶ K⁻¹

线性热膨胀系数

30.1 ×10⁻⁶ K⁻¹

技术优势

显著负膨胀

InOF-1的线性热膨胀系数为-11.2×10⁻⁶ K⁻¹，远强于许多已知MOF，可直接用于抵消正膨胀。

拓扑可调

通过选择不同拓扑（nti、unc、pts、nou），可获得从负到正、大小各异的热膨胀系数，实现系统性调控。

机理明确

高分辨同步辐射粉末衍射和晶格动力学分析表明，负膨胀是螺旋无机链畸变与配体扭转的协同效应，为设计提供清晰物理图像。

应用场景

• 负热膨胀材料：作为负膨胀填料直接抵消正膨胀，无需复杂加工即可用于精密器件。
• 热膨胀补偿复合材料：与正膨胀材料复合制备零膨胀复合材料，提高尺寸稳定性。
• 光学精密组件：补偿光学元件因温度变化引起的形变，保持焦距和镜面精度。
• 热稳定仪器：用于仪器结构件，减少温度波动引起的位移，保证测量精度。