@ 2016.08.08 , 11:00

科学家发现一种酷似人工合成材料的矿物质

研究人员们在西伯利亚矿脉身处,找到一系列新材料。它们与人类在实验室合成的特定材料有着惊人的相似之处,在此之前人类以为自然界中不存在这种材料。

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在过去几十年来,化学家们一直在他们的实验室里打造金属有机骨架,英文简称MOF。这些材料是分子海绵,能够吸收氢气和二氧化碳等气体,并将它们储存起来备用,就像一种电池。一项发表在Science Advances上的新研究表示,这些材料不仅存在于自然界,且我们早就在70多年前挖到过它们。只是一直以来我们不知道它们是什么罢了。

绿草酸钠矿和草酸铝钠石这两种矿物的样本于20世纪40年代被人从西伯利亚的矿脉中挖出来之后,地质学家们就对它们进行了分类。然而,由于当时的技术限制,它们那不同寻常的属性被忽略了。后来,在2010年化学教授Tomislav Friščić看到了一本矿物学期刊中的旧研究。身为新研究第二作者的他对这种矿物质和如今实验室合成的MOF之间的相似性大感震惊。

由于拿不到最先来自俄罗斯的矿物样本,研究生和新研究的第一作者Igor Huskic决定利用他们找到的信息,创造合成版本的矿物质样本。他成功了,合成版本的矿物质与MOF材料非常相似。直到他们那来自俄罗斯的共同作者找到二十多年前的真正样本,该团队才得以确认他们的发现。

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Friščić表示:“这与先例相反。通常我们会在自然界中发现一种矿物质并对它进行分析,之后我们才能发现它们的有趣属性,并在实验室内进行模拟。”

实验室合成的MOF令研究人员相当兴奋,因为它们有着多种潜在用途。其中一种是封存我们排放到大气层中的碳或者用它们打造高效燃料电池。然而这些用途现在依旧只是纸上谈兵。

Friščić说道:“如果在40年代我们就能像现在这样进行属性分析,那么整个MOF的研究进展将加速五十年。”

这些样本的发现过程也很不同寻常。位于西伯利亚的矿脉在地下250米深的地方,它的上面是一层正在融化的永久冻土层。因此当时人们只采集到了少量样本。Friščić认为其它地方肯定还有矿脉,且更容易采集。

研究人员们的下一步是找到类似矿物所在地,并继续研究它们的潜在用途和它们的实验室等价物。

本文译自 Gizmodo,由译者 肌肉桃 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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