以下是洛桑联邦理工学院的一些特点和亮点:
1. 学科设置:洛桑联邦理工学院拥有丰富的学科设置,涵盖了科学、工程、计算机科学、建筑、生命科学、环境科学、管理等领域。学校的学院和研究中心致力于开展前沿的科学研究和创新,培养学生在各个领域的专业知识和技能。
2. 科学研究:洛桑联邦理工学院在科学研究方面享有盛誉。学校拥有一流的研究设施和实验室,吸引了世界各地的优秀科研人员和学者。学校在许多领域都有重要的研究项目和合作,包括物理学、化学、生物学、计算机科学等。
3. 创新和创业:洛桑联邦理工学院非常注重创新和创业。学校积极推动科技成果的转化和商业化,鼓励学生和研究人员创办企业和开展创业项目。学校与工业界和创业社区建立了广泛的合作关系,为学生提供创业支持和资源。
4. 国际化:洛桑联邦理工学院非常国际化,吸引了大量国际学生和学者。学校与世界各地的大学和研究机构建立了广泛的合作关系,开展学术交流和合作项目。学校还提供多种国际交换计划和合作项目,为学生提供丰富的国际学习和研究机会。
5. 校园和设施:洛桑联邦理工学院的校园位于瑞士洛桑市,环境优美,拥有现代化的教学和研究设施。学校拥有图书馆、实验室、研究中心、体育设施等,为学生提供良好的学习和生活条件。
总的来说,洛桑联邦理工学院作为瑞士和世界顶尖的科技学府之一,以其卓越的科学研究和创新实力而备受推崇。它为学生提供了优质的教育资源和广阔的发展机会,培养了许多在科学、工程和创新领域取得杰出成就的人才。
MOFs,洛桑联邦理工《Nature》子刊!
研究背景
金属有机框架(MOFs)可以通过多种金属离子和具有不同/相似拓扑结构和化学性质的有机配体合成。由于其高度可调节性以及优异的化学稳定性,MOFs 已在气体储存与分离、催化、药物输送、传感以及气体吸附等多个领域展现出广泛的应用前景。
芘基MOFs在众多领域展现出巨大应用潜力。由于存在无限的结构可能性,MOF研究领域通常依靠模拟来筛选出特定应用中最具前景的候选结构。然而,在已报道的数千种结构中,由于合成条件的敏感性,许多结构在合成过程或性能表现上存在再现性限制。在合成及活化过程中,芘基配体官能团中可能出现的几何畸变难以预测,这有时会导致计算机模拟和实验结果之间的差异。
研究成果
近日,瑞士洛桑联邦理工学院Berend Smit研究了一系列用于碳捕获的芘基MOFs,这些结构均采用 1,3,6,8-四(对苯甲酸)芘(TBAPy)作为配体,但金属种类不同(M-TBAPy,M=Al、Ga、In和Sc)。配体在正交晶体结构中平行堆叠,为CO2提供了一个有前景的结合位点。结果证明,金属会影响芘的堆积距离,从而影响CO2的吸收。还深入探究了金属对MOFs晶体结构的内在影响。晶体学分析表明,额外相的出现对 MOF 的整体吸附特性产生了影响。考虑到这些额外的相可改善吸附等温线的预测,从而加深我们对基于芘的碳捕获MOFs的理解。
相关研究工作以“Unraveling metal effects on CO2 uptake in pyrene-based metal-organic frameworks”为题发表在国际顶级期刊《Nature Communications》上。
研究内容
研究者采用实验与计算相结合的方法,对一系列用于碳捕获的芘基MOFs进行了深入研究。所有结构都具有相同的配体(即1,3,6,8-四(对苯甲酸)芘(TBAPy))(图1),但具有不同的金属(即M=铝(Al)、镓(Ga)、钪(Sc)和铟(In)),将其命名为“M-TBA-Py”。选择PyTBA作为配体,是基于芘的平行芳香环在CO2捕获方面的前景。此前,已有研究探讨了金属替代对不同家族MOFs在CO2捕获、蒸汽吸附和气体分离中的影响。
然而,本研究聚焦于一类特殊的芘基MOF,重点分析金属替代对这些特定MOFs在干燥和潮湿条件下CO2吸收和吸附性能的影响。在这些结构中,芘堆之间的距离取决于结构中掺入的金属。此外,考虑到部分MOFs中可能存在的不同相(即单斜相和正交相),进一步探讨了这些相变对材料吸附行为的影响。这对Boyd等人的预测提出了挑战,尽管他们的计算研究为吸附材料的未来设计提供了重要见解。这项研究的目的是强调实验验证的重要性,因为结晶相的微小变化可能会导致截然不同的吸附特性。
图1. 配体的化学结构
图2. 特征正交和单斜结构
图3. 粉末x射线衍射(PXRD)图案
图4. CO2和H2O的吸收
图5. 优先结合位点
图6. M-TBAPy结构在干湿条件下的性能
结论与展望
这项研究分析了四种芘基MOF(Al-、Sc-、In-和Ga-TBAPy)用于捕获CO2。研究结果表明,计算预测可能无法完全解释确定用于实际CO2捕获的最有效材料所需的所有因素。实验表明,所研究材料中至少有两种(即In-和Ga-TBAPy)存在不同的多晶型,并且在去除溶剂分子或插入CO2时可能会发生相变。对于In-TBAPy,在活化后会发生结构变化;对于Ga-TBAPy,采用与Al-、In-和Sc-TBAPy相同的合成条件下,表现出独特的配位模式,导致不同的吸附位点和较小的芳香族间距。为了提高预测的准确性,应考虑不同的阶段和各自的结构模型。此外,还研究了在同一结构中掺入不同阳离子(即Al和Sc),进一步探索了这些MOFs的可调性。研究结果突出了这些材料的多功能性,它们不仅适用于CO2捕获,其中π-静电相互作用起着至关重要作用,而且有可能将它们的适用性扩展到其他可能表现出类似相互作用的分子。
在评估这些吸附剂的成本效益和可扩展性时,发现Al-TBAPy在多个指标上表现优异,使其成为本研究中CO2捕获最平衡和最具优势的MOF。Ga-TBAPy紧随其后,提供类似的益处,但成本略高。Sc-TBAPy由于其较低的回收率、较高的成本和环境影响,被认为不太理想。尽管这些物理吸附材料与现有的MEA技术在实际CO2应用中仍存在性能差距,但本研究强调了它们的潜力和见解,这对开发用于CO2捕获的新型吸附材料具有重要意义。
橙梦干货 | QS Top 36—瑞士洛桑联邦理工学院深度解析
法语:École polytechnique fédérale de Lausanne,英文:Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne,简称EPFL,是瑞士的两所联邦理工学院之一,世界级Top 50级学府,是欧洲最具活力和国际化的科技大学之一。
EPFL最早成立于1853年,后于1969年从洛桑大学独立。位于瑞士联邦洛桑,是欧洲卓越理工大学联盟、全球大学校长论坛成员。
在50多年的迅速发展中,EPFL拥有了来自全球多个领域的优秀教授和国际化的校园环境,目前已经有近18,000名来自 120 多个国家的学生、教职工和合作伙伴,专注于工程技术、自然科学与建筑学的教育与研究 ,建成超过500个实验室和研究中心,有1位校友获得菲尔兹奖。
TIMES 2024排名中,EPFL排名世界第33,瑞士第2
QS 2024排名中,EPFL排名世界第36,瑞士第2
ARWU 2023排名中,EPFL排名世界第54,瑞士第3
在2024年QS &2023年 ARWU学科排名中,EPFL多个学科位列世界百强。其中,电子电气工程、化学工程、材料科学位列世界前10!
以下为EPFL世界Top 100学科,Top 10用【橙色加粗字体】标出:
EPFL的教研领域涵盖工程、自然科学、数学、建筑、和社会科学。以下为截至2024年4月16日,EPFL提供的英文授课硕士项目介绍(本科项目的授课语言以法语为主):
入学时间:仅提供秋季入学,暂无春季入学
申请时间:第一阶段11月中旬-12月15日,第二阶段12月16日-3月31日。
申请要求:相关专业+优异成绩+建议提供雅思/托福成绩(雅思7.0+/托福95+),但不强制。
学费:CHF 1,560/年
注:合办项目可能有所不同
建筑与土木工程学院School of Architecture,Civil and Environmental Engineering
工程学院School of Engineering
计算机与通讯科学院School of Computer and Communication Sciences
基础科学学院School of Basic Sciences
生命科学院School of Life Sciences
管理与技术学院School of Management of Technology
人文学院College of humanities
跨学院硕士项目Cross-School Master’s programs
申请/就读EPFL的优点:
1️⃣EFPL在欧洲及世界上知名度都非常高,是欧陆理工类院校前三名,尤其在CS/EE等领域,学历含金量非常高。
2️⃣EPFL部分专业对学生有实习要求,且学校每年举办的EPFL Fourm上知名企业云集,比如ABB、Accenture、Adobe等等,为学生提供了良好的实习与就业机会。
3️⃣EPFL不强制要求申请人提交雅思/托福成绩,是世界Top 50大学中难得一见的不提交语言成绩也可以申请的大学。
申请/就读EPFL的缺点:
1️⃣作为ETH的姊妹院校,EPFL的申请难度同样不低,对申请人均分和学术背景的要求都比较高。
2️⃣同样作为理工院校,EPFL专注于工程技术、自然科学与建筑学的教育与研究 ,其他方向的同学们的选择就非常有限了 ~
用户评论
真香!瑞士的高等学府果然厉害!
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想去瑞士留学,这两个学校可是我的心仪对象!
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排名这么高,感觉学习氛围应该很浓厚吧?
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我听说洛桑的风景也很不错啊,读书还能欣赏美丽的湖光景色!
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对这些世界级大学的研究成果一直很感兴趣!
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瑞士的教育制度确实很有特色,很想去了解一下。
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这篇文章让我对这两个学校更加好奇了!
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排名只是参考啊,更应该关注自身的学习目标和兴趣!
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我将来想申请科学研究方向的节目,这两个学校都是很好的选择。
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感觉瑞士的生活成本应该很高吧?
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希望以后有机会有机会去瑞士参观一下这两所大学。
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读这些世界顶尖名校的同学一定很厉害!
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这篇文章很有启发,让我对海外留学有了更清晰的目标!
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感觉想去瑞士读书的人应该很多吧?竞争压力很大?
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这两个学校的申请条件是怎么样的呢?
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排名能反映大学实力吗?我觉得还有其他因素需要考虑。
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我很想了解这两个学校的学习氛围和文化背景!
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瑞士留学,光想想就让人心动!
有14位网友表示赞同!
世界排名只是其中一个指标,选择合适的学校最重要!
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