一类新型的多孔材料-大学化学.PDFVIP

第 2 1卷 　第 4 期 大 学 化 学 2006年 8月 一类新型的多孔材料 ———多孔配位聚合物 隋爱香 　徐兴玲 　唐宗薰 (西北大学化学系 　西安 7 10069) 　　摘要 　多孔配位聚合物以其表面积大 、孔大小分布均匀 、孔隙率高等特点及其潜在应用而引 起物理学家 、化学家和材料学家的兴趣 ,成为近 10年来学术界广泛重视的一类新型多孔材料 。本 文主要从多孔配位聚合物的研究进展 、设计合成 、结构及其应用等方面进行介绍 。 　　配位聚合物通常是指金属离子和小分子配体通过自组装形成的具有高度规整的无限网络 [ 1 ] ( 结构的配合物 。在过去的几十年里 ,配位聚合物有各种表述 ,如金属 有机框架结构 m etal ) ( ) organ ic fram ework s,MOF ,无机 有机杂化材料 hyb rid organ icinorgan ic m aterials 等 。在这些 ( ) 表述中 ,使用较多的是金属 有机框架结构 。配位聚合物 coordination po lym ers 这一术语在 1964 年首次报道 [ 2 ] 。 　　多孔配位聚合物通常是指由过渡金属离子或金属簇与有机配体利用分子组装和晶体工程 的方法得到的具有单一尺寸和形状的空腔的配位聚合物 [ 3 ] 。多孔配位聚合物与传统的多孔 ( ) 材料 如沸石分子筛 相比具有结构可塑 、孔隙率高 、孔大小分布均匀等特点 ,虽然它们的热稳 定性不如传统的多孔材料 ,但在多相催化 、主客体分子交换 、生物大分子分离等方面具有极好 的性能和应用前景 ,还可能在高选择性的分子存储 、磁性调控 、非线性光学等方面作为新材料 [ 4 ] 的 “候选人 ” 。 1　多孔配位聚合物的研究进展 　　1977年 ,Ludi等人首次确定了普鲁士蓝的结构 ,这是个具有三维网状结构的配位聚合物 [ 5 ] 。 　　1989年 , Rob son 等在其发表的关于配位聚合物的论述中 ,首次提出如下设想 : 以某些简单 矿物的结构为网络原型 ,用某些几何构型匹配的分子模块代替网络结构中的节点 ,用分子连接 代替其原型网络中的单个化学键 , 以此来构筑具有各种几何结构的配位聚合物 ,从而实现该配 位聚合物在离子交换 、分离和催化等方面的应用 [ 6 ] 。 　　在这一设想指导下 , Rob son 于 1990 年 ,利用 Cu ( CH CN ) B F 和 4 , 4 ′, 4 ″, 4 四氰基苯基 3 4 4 ( ) ( ) 甲烷 TCPM 在硝基苯中反应制得了三维多孔配位聚合物 { [ Cu TCPM B F ] ·xC H NO } 。 4 6 5 2 n ( ) ( ) 在该聚合物中 ,每个 Cu Ⅰ离子