新浪科技訊 北京時(shí)間2月29日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，2月，加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校的研究人員憑借驚人的研究成果榮登各大媒體的頭版頭條。據(jù)媒體報(bào)道，他們研制出一種神奇的納米晶體，這種納米晶體的神奇之處就在于能夠“捕獲”體積是其大約80倍的二氧化碳。

　　由于擁有吸收二氧化碳并且將其它物質(zhì)“拒之門(mén)外”的能力，這種特殊晶體的問(wèn)世必定讓碳捕獲技術(shù)倡導(dǎo)者興奮不已。除此之外，首席研究員奧馬爾-亞赫吉和他的實(shí)驗(yàn)室研制這一化合物的過(guò)程也同樣具有更為深遠(yuǎn)的意義。

　　亞赫吉的實(shí)驗(yàn)室利用生物科技和制藥業(yè)廣泛使用的全自動(dòng)技術(shù)，在之前一個(gè)無(wú)法想象的規(guī)模下，對(duì)晶體樣本進(jìn)行了快速檢測(cè)。據(jù)悉，這種檢測(cè)已經(jīng)讓大量新發(fā)現(xiàn)浮出水面。令人驚訝的是，這種技術(shù)產(chǎn)生了太多具有潛在用途的化合物，以至于亞赫吉不得不讓他的學(xué)生停下來(lái)，以便讓他們騰出手來(lái)刊登自己的發(fā)現(xiàn)。能夠選擇性吸收特殊分子的納米晶體的可能用途是不可估量的，其中包括在軍事上的應(yīng)用以及為“綠色”汽車(chē)存儲(chǔ)氫燃料。

　　1. 天生亮麗的晶體

天生亮麗的晶體

　　在這張利用偏振光顯示細(xì)節(jié)的全自動(dòng)顯微鏡拍攝的照片中，我們可以看到納米晶體擁有一排沸石咪唑酯骨架(ZIF)結(jié)構(gòu)。研制出擁有這種結(jié)構(gòu)的晶體是亞赫吉及其同事最為重要的發(fā)現(xiàn)。據(jù)悉，這種形態(tài)完美、天生亮麗的晶體仍有待研究人員進(jìn)行進(jìn)一步的測(cè)試。品質(zhì)優(yōu)良的樣本可能是單個(gè)裝上載片，并利用X光晶體衍射儀進(jìn)行成像的。

　　2. 黃色的晶體溶液

黃色的晶體溶液

　　照片中的人是加州大學(xué)洛杉磯分校的博士后化學(xué)研究員拉胡爾-班納吉，他手中拿的就是一小瓶沸石咪唑酯骨架結(jié)構(gòu)晶體以及它們最初的溶液。當(dāng)瓶中的液體過(guò)濾之后，留下的物質(zhì)就只剩晶體了。

　　3. X光掃描儀幫助確定晶體分子結(jié)構(gòu)

X光掃描儀幫助確定晶體分子結(jié)構(gòu)

　　這臺(tái)X光掃描儀用于對(duì)單個(gè)晶體進(jìn)行成像。當(dāng)一束X光穿透旋轉(zhuǎn)晶體表面時(shí)，光線會(huì)發(fā)生不同角度的折射，就像聚光燈照射迪斯科舞廳的鏡面球一樣。在此之后，一臺(tái)感光探測(cè)器會(huì)收集被折射的X光線，研究人員以此來(lái)確定晶體的分子結(jié)構(gòu)。

　　4.粉末衍射

D8 Discover

　　對(duì)于亞赫吉和他的同事來(lái)說(shuō)，這是奇跡發(fā)生的地方。實(shí)驗(yàn)室工作人員正是利用這臺(tái)機(jī)器對(duì)多重抽樣進(jìn)行快速掃描。整個(gè)掃描過(guò)程中，他們利用了一束X光以及一種被稱(chēng)之為“粉末衍射”的技術(shù)。粉末衍射技術(shù)能夠立即對(duì)相當(dāng)大數(shù)量的粉末狀晶體進(jìn)行掃描，并在無(wú)須將單個(gè)晶體置于載片之上便可確定它們的結(jié)構(gòu)。在這臺(tái)名為“D8 Discover”的機(jī)器幫助下，亞赫吉得以以這樣的速度進(jìn)行他的工作。

　5.全自動(dòng)取樣設(shè)備

全自動(dòng)取樣設(shè)備

　　這是一臺(tái)定制的全自動(dòng)取樣設(shè)備，研究人員將溶液中的200個(gè)沸石咪唑酯骨架結(jié)構(gòu)晶體置于右側(cè)的容器。在此之后，他們利用一臺(tái)全自動(dòng)顯微鏡對(duì)晶體進(jìn)行成像，或是利用全自動(dòng)X光掃描儀對(duì)其進(jìn)行掃描。這種自動(dòng)化極大地提高了實(shí)驗(yàn)室測(cè)試樣本的數(shù)量，進(jìn)而縮短了發(fā)現(xiàn)新的有用物質(zhì)所需的時(shí)間。

　　6. 測(cè)定樣本能夠吸收多少氣體

測(cè)定樣本能夠吸收多少氣體

　　為了測(cè)定不同樣本(右側(cè))能夠吸收多少氣體，它們的表面區(qū)域以及氣孔大小必須經(jīng)過(guò)測(cè)量。左側(cè)的全自動(dòng)比表面和孔徑分布分析儀(Autosorb-1)很快就完成了這項(xiàng)工作，如果不是得到它的幫助，整個(gè)過(guò)程勢(shì)必要變得艱難起來(lái)。

　　7. 恒溫箱

恒溫箱

　　這是一個(gè)用于存儲(chǔ)沸石咪唑酯骨架結(jié)構(gòu)晶體的恒溫箱，這些晶體是在高溫條件下從溶液中提出的。

　　8.凈化晶體樣本

凈化晶體樣本

　　這是實(shí)驗(yàn)室的玻璃儀器，用于凈化沸石咪唑酯骨架結(jié)構(gòu)晶體的樣本。位于底部的被加熱的液體在磁環(huán)境下經(jīng)過(guò)攪拌，冷液體則被抽進(jìn)中部的圓柱形玻璃管。凈化后的晶體凝結(jié)在中部圓柱形玻璃管表面。

　9.等待掃描的樣本

等待掃描的樣本

　　這些樣本“坐”在一張用做便條紙的穿孔卡片上等待掃描。這些穿孔卡片在實(shí)驗(yàn)室里可謂隨處可見(jiàn)，但它們決不是使用穿孔卡計(jì)算時(shí)剩余的廢物，而是Scantron 公司生產(chǎn)的試驗(yàn)用紙樣。

　　10.新型晶體能吸收多種氣體

新型晶體能吸收多種氣體

　　包括氫氣、氦氣、氬氣、二氧化碳、甲烷在內(nèi)的不同氣體，成為沸石咪唑酯骨架結(jié)構(gòu)晶體的“盤(pán)中餐”。在測(cè)試這些晶體能夠吸收多少氣體前后，研究人員要精確氣體的數(shù)量。

　　11.新型納米晶體結(jié)構(gòu)模型

　　奧馬爾-亞格希是加州大學(xué)洛杉磯分校榮獲“克里斯托弗-福特”頭銜的化學(xué)教授，同時(shí)也是加州納米系統(tǒng)研究所的成員。2007年，亞格希的實(shí)驗(yàn)室發(fā)表了一篇著名論文——《可設(shè)計(jì)的3D共價(jià)有機(jī)骨架合成》，并以此獲得美國(guó)科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)當(dāng)年頒發(fā)的紐科姆-克利夫蘭獎(jiǎng)。在這張照片中，亞格希教授手拿的便是納米晶體結(jié)構(gòu)模型，這是他最喜歡的模型之一，雖然它并沒(méi)有什么特別用處。