8月12日消息，据Phys.org报道，一项最新研究预测，多孔材料可以将无序的气体分子排列成规则的类晶体结构。这一发现挑战了此前认为气体分子在多孔材料孔隙中以无序方式吸附的传统认知。 捕集二氧化碳或储存氢气以应对全球变暖，需要将气体压缩到海绵状的多孔材料中。直到现在，学术界普遍认为气体分子在整个孔隙中以无序方式吸附。但该研究提出了一种全新的可能性：不可见的气体分子能否像冰晶或乐高积木一样被排列成规则的有序结构？ 如果气体分子确实能够在多孔材料的孔隙中形成有序排列，这将从根本上改变碳捕集和储氢材料的设计策略。有序排列意味着在相同孔体积内可以容纳更多的气体分子，从而显著提升多孔材料的气体存储密度。此外，有序排列还可能改变气体分子的吸附/脱附动力学，影响材料的循环稳定性和选择性。 金属有机框架（MOF）、沸石和活性炭等多孔材料是当前碳捕集和储氢技术的核心吸附剂。该研究的预测为这些材料的孔径和表面化学设计提供了新的优化维度——从追求高比表面积和无序吸附的传统策略，转向利用孔结构精确控制气体分子排列的新范式。 该研究的理论预测需要实验验证，如果得到证实，将可能催生新一代气体存储材料，直接影响工业碳捕集（CCS）和氢能基础设施的经济可行性。当前，CCS技术的最大成本瓶颈之一就是吸附剂的CO2容量和选择性，而储氢技术面临的挑战是在常温常压下实现高密度氢气存储。 （来源：Phys.org）