金属有机框架将温室气体转化为“黄金”

氟可以成为药物中的有益成分，因为它具有出色的药理学特性，根据艺术与科学学院（A&S）化学和化学生物学助理教授Phillip Milner的说法。但氟化化学品可能很难使用，甚至很危险，需要复杂的仪器。

更重要的是：氟化气体被归类为温室气体，有可能将热量捕获在地球大气中。

米尔纳实验室已经找到了一种方法，使用金属有机框架（MOF）将氟化气体作为稳定固体处理，MOFs是稳定和捕获反应性气体的多孔海绵状材料。这是MOF的创新用途，具有一个有希望的附带好处：有朝一日，相同的过程可用于捕获有害的氟化排放物，并将其转化为有价值的类似药物的分子或农用化学品。

“通过这种方式，我们可以减少温室气体排放，同时从对环境有害的废气中制造黄金，”米尔纳说。

“使用金属有机框架将氟化气体作为固体试剂处理”，9月29日发表在《科学》杂志上。第一作者是博士生Kaitlyn T. Keasler。合著者包括：Mary Zick，Ph.D. ‘ 23和康奈尔大学博士生Emily E. Stacy和Jaehwan Kim，Milner是通讯作者。

Keasler说，作为米尔纳实验室的一个专长，金属有机框架可以可逆地吸收其孔内的客体分子，如气态试剂。

研究人员研究了12种不同的开放金属位点MOF对偏二氟乙烯（VDF）的吸收，这是一种具有代表性的简单氟化商品化学品。他们发现了一种最佳的廉价MOF，它以高容量强烈结合偏二氟乙烯，允许使用最少量的MOF来储存和输送最大量的气体。

“我们使用MOFs将氟化气态试剂可逆地存储为结晶固体，我们称之为gas-MOF试剂，”Keasler说。“由此产生的气体-MOF试剂可以在台式上处理，并在气体释放到溶液之前在低温下储存在空气中。使用MOF可以轻松地将这些简单的氟化气体作为固体试剂处理，可以简单地投入反应中。

Milner说，将气体封装在MOF内部可以显着减少体积：充满房间的气体量可以存储在少量粉末中。

米尔纳说，MOF已被用于从空气中抽水并为零排放汽车储存氢气，但将这些氟化气体储存在这些海绵状材料中是新的。

“这些海绵（MOF）目前不用于制造药物化合物。这就像一个独立的世界，“米尔纳说。“事实上，我们可能能够将它们聚集在一起，这对我们的实验室来说是一个很酷的方向。

新发现的在MOF中牢固结合氟化气体的能力是朝着使用相同的技术从工业中捕获温室气体迈出的重要一步。

米尔纳说，氟化药物分子不是有机污染的主要原因，但其他行业确实释放了有关的数量。一个例子是氢氟碳氟化物（CHF3），它是制造特氟龙的副产品。这种化合物的效力是二氧化碳的11,000倍，是米尔纳实验室正在研究的未来捕获技术的候选者。

“我们已经找到了一种方法来结合它们，但作为一种纯气体，”米尔纳说。“下一步将是找到一种方法，从排放流中提取氟化气体，将破坏地球的可怕废气转化为可以挽救生命的有价值的东西。这就是一个伟大的梦想。

凯特·布莱克伍德是艺术与科学学院的作家。