微型MOF在解决我们最基本问题方面的巨大潜力

导读 金属有机框架(MOF)是具有多功能可调特性的先进多孔材料。这些类似海绵的分子结构大约在20 年前被发现,如今科学家们正在对其进行改进,决...

金属有机框架(MOF)是具有多功能可调特性的先进多孔材料。这些类似海绵的分子结构大约在20 年前被发现,如今科学家们正在对其进行改进,决心为世界带来积极的改变。例如,这些框架可以捕获沙漠中的水分子或更有效地存储和分配能源。它们甚至可以在二氧化碳释放到大气中之前将其捕获。事实上,它们今天最大的潜力之一在于减缓全球变暖。

科奇大学的研究人员正在发现下一代纳米多孔材料的潜力。化学与生物工程系的 Seda Keskin Avcı 教授、博士因其在 MOF 方面的工作而闻名。她最近的项目为癌症治疗和全球变暖等关键领域带来了希望。该项目名为“STARLET:用于能源、环境和生物医学应用的先进多孔材料的原子建模”,最近获得了欧洲研究理事会 (ERC) 200 万欧元的资助。她是土耳其第一位获得 ERC 产品和工艺工程小组 (PE8) 综合拨款支持的研究人员。

2017 年,Seda Keskin Avcı 教授在她的第一个 ERC 项目 COSMOS 中开发了计算机模拟,可以更快地测试这些材料——否则这一过程必然需要在实验室中花费数年时间。她的新项目 STARLET 旨在通过 MOF 发现最适合癌症治疗、清洁能源存储、捕获有毒气体和应对全球变暖的材料。该项目旨在通过结合原子计算、分子模拟、数据科学方法和实验研究来确定MOF在不同应用中的性能。这一过程有望找到更有效地使用 MOF 的方法。这一改进将增强MOFs在能源、环境和生物医学领域的应用。

Seda Keskin Avcı 教授分享了有关她的项目的以下详细信息:“在这个项目中,我们将重点关注 10 个关键分子,以解决世界上的基本社会问题:在清洁能源存储中使用 MOF 的氢和甲烷;氨、一氧化碳、二氧化碳和氮氧化物,用于有效捕获有毒气体并对抗全球变暖;氟尿嘧啶和甲氨蝶呤,使用 MOF 作为抗癌药物治疗中的纳米载体;氮气和氧气,用于研究 MOF 在生物医学中的储存和分配特性。应用程序。

“该项目最大的成就之一将是建立该领域世界上第一个数据库。该数据库将包括数百万个 MOF 客体分子的存储和运输特性。在 STARLET 范围内,还将为高性能 MOF 创建设计指南,以鼓励新材料的发现。”

STARLET是今年从2130个申请中选出的308个项目之一。这项研究将在科奇大学继续进行五年。在授予土耳其的 50 项 ERC 赠款中,28 项由科奇大学教员领导。

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