CO₂负载MOF磁体

居里温度升高35K

通过CO₂吸附消除电荷涨落，将多孔磁体的铁磁有序温度大幅提升，且框架结构几乎不变，为气体调控磁性质提供新途径。

Kosaka, Wataru · Kitagawa, Yasutaka · Zhang, Jun · Miyasaka, Hitoshi

Angewandte Chemie - International Edition 2023

具体参数

居里温度（原始）

{'zh': '65', 'en': '65'} K

居里温度（CO₂负载后）

{'zh': '100', 'en': '100'} K

CO₂吸附量

{'zh': '1', 'en': '1'} mol CO₂/mol magnet

技术优势

居里温度大幅提升

吸附CO₂后，磁有序温度从65 K升高至100 K，提升了35 K，使得该磁体在更高温度下仍保持有序态。

框架几乎不变

CO₂吸附仅占据孔道，对框架结构没有显著影响，因此调控过程不破坏原有晶格，保持了材料的稳定性和可逆性。

气体可逆调控

通过简单的气体吸附/脱附即可在两种磁状态间切换，无需重新合成或复杂化学处理，便于器件集成与重复操作。

应用场景

• 多孔磁体：利用气体吸附调控多孔磁体的磁有序温度，为设计可切换磁性材料提供新策略。
• 气体调控磁性：通过CO₂吸附/脱附直接控制磁相变，实现气体响应的磁性开关。
• CO₂传感：磁化率对CO₂极为敏感，可用于构建高灵敏度磁学CO₂传感器。
• MOF功能材料：将磁性与气体吸附功能集成于同一MOF框架，扩展MOF的应用范围。
• 气体分离：CO₂选择性吸附并引发磁响应，可用于CO₂分离与检测的集成。