金属有机骨架材料MOFs简介.pdfVIP

金属—有机骨架 （MOFs）材料代表了一类杂合的有机—无机超 金属—有机骨架 （MOFs）材料代表了一类杂合的有机—无机超 分子材料，是通过 分子材料，是通过 有机桥联配体和无机的金属离子的结合构成的有序网络结构。 有机桥联配体和无机的金属离子的结合构成的有序网络结构。 MOFs 呈现出目前最高的 MOFs 呈现出目前最高的 比表面积，最低的晶体密度以及可调节的孔尺寸和功能结构，使 比表面积，最低的晶体密度以及可调节的孔尺寸和功能结构，使 MOFs 可以实现一些特 MOFs 可以实现一些特 殊的应用，包括气体的存储和分离，催化以及药物缓释等。通过 殊的应用，包括气体的存储和分离，催化以及药物缓释等。通过 在有机配体中引入功能 在有机配体中引入功能 基团或者利用 MOFs 作为主体环境引入活性组分，合成功能化的 基团或者利用 MOFs 作为主体环境引入活性组分，合成功能化的 MOFs 材料，可以大大 MOFs 材料，可以大大 拓宽其应用范围。-华南理工-袁碧贞 拓宽其应用范围。-华南理工-袁碧贞 金属有机骨架 （Metal-OrganicFrameworksMOFs ）材料是利用含 金属有机骨架 （Metal-OrganicFrameworksMOFs ）材料是利用含 氧、氮等多齿有机 氧、氮等多齿有机 配体与金属离子通过 自组装形成的具有周期性网络结构的一种 配体与金属离子通过 自组装形成的具有周期性网络结构的一种 类沸石材料 类沸石材料 [1]。—华南理工-袁碧贞 [1]。—华南理工-袁碧贞 MoF 材料是由含氧 !氮等的多齿有机配体 (大多是芳香多酸和多碱) MoF 材料是由含氧 !氮等的多齿有机配体 (大多是芳香多酸和多碱) 与过渡金 与过渡金 属离子 自组装而成的配位聚合物,是一种比表面积大 !孔隙率高! 属离子 自组装而成的配位聚合物,是一种比表面积大 !孔隙率高! 热稳定性好! 热稳定性好! 构型多样化的类沸石材料 [22 一],其发展历程大致可以分为三代 构型多样化的类沸石材料 [22 一],其发展历程大致可以分为三代 12.]如图 1 一 1 所示 12.]如图 1 一 1 所示 最早的 MoF 材料是由 Kattagawa/J!组在 20 世纪 90 年代中期合 最早的 MoF 材料是由 Kattagawa/J!组在 20 世纪 90 年代中期合 成的,但其合成的材 成的,但其合成的材 料在客体分子去除后,骨架坍塌,晶体结构遭到破坏,未形成永久 料在客体分子去除后,骨架坍塌,晶体结构遭到破坏,未形成永久 性的孔隙率 性的孔隙率 这也是第一代 MOF 材料随后科学家们开始研究新型的阳离子 ! 这也是第一代 MOF 材料随后科学家们开始研究新型的阳离子 ! 阴离子以及中 阴离子以及中 性的有机配体链接形成的配位聚合物第二代材料在客体分子移 性的有机配体链接形成的配位聚合物第二代材料在客体分子移 走后能够留下空 走后能够留下空 位形成永久性的孔隙率MOF 材料在受到压力 !光!化学刺激或者 位形成永久性的孔隙率MOF 材料在受到压力 !光!化学刺激或者 除去溶剂分 除去溶剂分 子时,材料骨架的形状会发生变化,这就是第三代 MOF 材料含有 子时,材料骨架的形状会发生变化,这就是第三代 MOF 材料含有 梭基的阴离 梭基的阴离 子配体和金属离子链接构成的 MOF 材料属于我们所说的第二代 子配体和金属离子链接构成的 MOF 材料属于我们所说的第二代 MOF 材料,然而 MOF 材料,然而 含有氮杂环的有机中性配体构建的 MOF 材料属于我们所说的第 含有氮杂环的有机中性配体构建的 MOF 材料属于我们所说的第 三代 MOF。——北化-安晓辉 三代 MOF。——北化-安晓辉 金属-有机骨架 (metal-organicframeworks， 金属-有机骨架 (metal-organicframeworks， MOFs)材料是由金属离子与有机配体通过自组装过 MOFs)材料是由金属离子与有机配体通过自组装过 程杂化生成的一类具有周期性多维网状结构的多孔 程杂化生成的一类具有周期性多维网状结构的多孔 晶体材料，具有纳米级的骨架型规整的孔道结构，大 晶体材料，具有纳米级的骨架型规整的孔道结构，大 的比表面积和孔隙率以及小的固体密度，在吸附、分 的比表面积和孔隙率以及小的固体密度，在吸附、分 离、催化等方面均表现出了优异的性能，已成为新材 离、催