科學家發現一種酷似人工合成材料的礦物質

類別: 新奇

研究人員們在西伯利亞礦脈身處,找到一系列新材料。它們與人類在實驗室合成的特定材料有著驚人的相似之處,在此之前人類以為自然界中不存在這種材料。

科學家發現一種酷似人工合成材料的礦物質

在過去幾十年來,化學家們一直在他們的實驗室裡打造金屬有機骨架,英文簡稱MOF。這些材料是分子海綿,能夠吸收氫氣和二氧化碳等氣體,並將它們儲存起來備用,就像一種電池。一項發表在Science Advances上的新研究表示,這些材料不僅存在於自然界,且我們早就在70多年前挖到過它們。只是一直以來我們不知道它們是什麼罷了。

綠草酸鈉礦和草酸鋁鈉石這兩種礦物的樣本於20世紀40年代被人從西伯利亞的礦脈中挖出來之後,地質學家們就對它們進行了分類。然而,由於當時的技術限制,它們那不同尋常的屬性被忽略了。後來,在2010年化學教授Tomislav Friščić看到了一本礦物學期刊中的舊研究。身為新研究第二作者的他對這種礦物質和如今實驗室合成的MOF之間的相似性大感震驚。

由於拿不到最先來自俄羅斯的礦物樣本,研究生和新研究的第一作者Igor Huskic決定利用他們找到的資訊,創造合成版本的礦物質樣本。他成功了,合成版本的礦物質與MOF材料非常相似。直到他們那來自俄羅斯的共同作者找到二十多年前的真正樣本,該團隊才得以確認他們的發現。

科學家發現一種酷似人工合成材料的礦物質

Friščić表示:“這與先例相反。通常我們會在自然界中發現一種礦物質並對它進行分析,之後我們才能發現它們的有趣屬性,並在實驗室內進行模擬。”

實驗室合成的MOF令研究人員相當興奮,因為它們有著多種潛在用途。其中一種是封存我們排放到大氣層中的碳或者用它們打造高效燃料電池。然而這些用途現在依舊只是紙上談兵。

Friščić說道:“如果在40年代我們就能像現在這樣進行屬性分析,那麼整個MOF的研究進展將加速五十年。”

這些樣本的發現過程也很不同尋常。位於西伯利亞的礦脈在地下250米深的地方,它的上面是一層正在融化的永久凍土層。因此當時人們只採集到了少量樣本。Friščić認為其它地方肯定還有礦脈,且更容易採集。

研究人員們的下一步是找到類似礦物所在地,並繼續研究它們的潛在用途和它們的實驗室等價物。

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