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美研发出可食用的纳米化合物 |
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为气体存储和食品工业提供最环保材料 |
美国西北大学的一个研究小组研发出了一种新型的金属有机骨架（MOFs）纳米材料，它由玉米淀粉和钾盐的化合物结晶而成，不仅能吸收和存储气体，用于食品工业和医疗技术领域；最神奇的是，该材料对人体和环境完全无害，可以像糖、盐等一样被人食用。研究论文将发表在11月出版的《应用化学》（Applied Chemistry）杂志上。
研究由西北大学温伯格学院文理学院信托委员会化学教授弗雷泽·斯托达特领导，新型可食用的MOFs原材料包括伽马-环糊精、氯化钾或苯甲酸钾、美国常青酒等。
金属有机骨架（MOFs）技术“诞生”于1999年左右，MOFs是一种有序的、格子框架晶体，由有机分子与节点连接而成，节点通常是铜、锌、镍或钴等金属。在它们的大孔隙里，MOFs能有效地存储如氢气或二氧化碳等气体，这在工程科学上具有独特的用处。
斯托达特表示，在MOFs中，均匀对称非常重要。天然材料通常都不具备均匀对称性，所以很难结晶成高度有序而多空的框架材料。但伽马-环糊精解决了这一难题：它由8个不对称的葡萄糖残基排列成一个环状结构，这本身形成了一种对称。把伽马-环糊精和钾盐溶化在水中，水分和酒精的蒸发会使混合液结晶。
得到的结晶呈立方体状，由6个伽马-环糊精分子在三维空间连接钾离子构成，形成一个多孔骨架，通透性良好，非常适合作为气体或小分子的吸收材料。孔隙部分占了整个固体的54%。研究小组认为，这种前所未有的形状将对称和非对称两种形态嫁接在一起，这种结合方式在其他材料领域也有推广价值。
研究人员表示，目前，大部分MOFs使用石油化工材料制作而成，既昂贵又耗时，而新研发材料的主要成分是纯天然的玉米淀粉分子，制造简单，而且环保可再生。该材料吃起来有点苦味，但它完全无毒，可为氢动力汽车提供非常环保的储氢材料。
斯托达特指出，用普通材料生成新奇的结晶体，不仅对能源存储和环境保护意义深远，对食品质量安全和卫生保健也大有裨益。纯天然MOFs将赋予厨房化学全新的含义，为人们带来更健康的生活。
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