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《金屬有機(jī)框架材料的特性_制備方法及應(yīng)用研究進(jìn)展_劉曉芳.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第32卷第4期貴州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Vol．32No．42015年8月JournalofGuizhouUniversity(NaturalSciences)Aug．2015文章編號1000－5269(2015)04－0015－05DOI:10．15958/j．cnki．gdxbzrb．2015．04．05金屬有機(jī)框架材料的特性、制備方法及應(yīng)用研究進(jìn)展＊*劉曉芳，張衡，楊凱麗，黃珊，楊松(綠色農(nóng)藥與農(nóng)業(yè)生物工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，生物質(zhì)資源綜合利用國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，貴州大學(xué)精細(xì)化工研究開發(fā)中心，貴州貴陽550025)摘要:本文概述金屬有
2、機(jī)框架材料的研究背景，綜述金屬有機(jī)框架材料的特性、制備方法、以及其在氣體存儲(chǔ)與分離、生物醫(yī)藥、多相催化等領(lǐng)域的應(yīng)用研究進(jìn)展，重點(diǎn)介紹其在生物質(zhì)轉(zhuǎn)化方面的應(yīng)用。最后展望該材料的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞:金屬有機(jī)框架;多孔材料;生物質(zhì)轉(zhuǎn)化中圖分類號:O69文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A3+4+金屬－有機(jī)框架物(Metal－OrganicFrame-具有特殊性質(zhì)的離子(如:In、Zr)都加入了構(gòu)［7］works，MOFs)別名金屬－有機(jī)配位聚合物(Metal-筑MOFs的金屬離子行列。金屬簇即次級構(gòu)筑［1］OrganicCoordinationPolymers)或金屬－有機(jī)網(wǎng)單
3、元(SecondaryBuildingUnit，SBU)，其本身具有［2］絡(luò)結(jié)構(gòu)(Metal-OrganicNetworks)等，是指多齒有一定幾何結(jié)構(gòu)且種類繁多，配體連接SBU并在其機(jī)配體和金屬離子或離子簇之間，通過配位鍵自組另外兩個(gè)維度上延伸，對MOF骨架的拓展起到了裝所形成的多維結(jié)構(gòu)并具有一定孔道或空腔的晶引導(dǎo)作用;SBU體積更大，具有一定的剛性和穩(wěn)定態(tài)材料。與傳統(tǒng)的多孔材料(如沸石分子篩)相比性，可以避免結(jié)構(gòu)穿插，利于構(gòu)筑特別大的孔隙率［8］具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)高度規(guī)則的孔道結(jié)構(gòu)，孔道的和超大的孔。金屬離子或金屬簇的多種配位模尺寸可調(diào)控，孔
4、大小分布均勻;(2)配體結(jié)構(gòu)的不式與配體的尺寸、剛?cè)嵝院推浔旧淼目臻g效應(yīng)對構(gòu)同使金屬－有機(jī)配位聚合物的結(jié)構(gòu)多種多樣;(3)筑多種類多功能的配位聚合物構(gòu)型有重要作可調(diào)控的表面修飾能力和廣泛的應(yīng)用價(jià)值［3－6］。［9］用。金屬有機(jī)框架材料的研究涉及有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化MOFs結(jié)構(gòu)、孔道的可調(diào)控性在方法上可歸因?qū)W、配位化學(xué)、材料化學(xué)、生命科學(xué)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)于:(1)MOFs的合成通常在溫和環(huán)境下進(jìn)行，合成等學(xué)科的最新成果，因而近年來MOFs受到越來越條件較易控制;(2)有機(jī)配體可通過有機(jī)合成方法多研究團(tuán)隊(duì)的關(guān)注。進(jìn)一步修飾;(3)有機(jī)配體和金屬間具固有的配位
5、1金屬有機(jī)框架材料國內(nèi)外研究現(xiàn)狀模式，在特定合成條件下，有機(jī)無機(jī)建造單元通常1．1MOFs材料的特性能合成出具有特定構(gòu)型的框架結(jié)構(gòu);(4)可利用現(xiàn)1．1．1結(jié)構(gòu)和孔道尺寸的可調(diào)控性有配體，特定SBU及特定的合成方法等，在不改變［10］金屬有機(jī)框架結(jié)構(gòu)是由中心金屬離子或金屬連接方式或者拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下，調(diào)整MOFs的結(jié)構(gòu)。簇和橋聯(lián)有機(jī)配體通過合理自組裝反應(yīng)而形成。1．1．2多孔性及高比表面積金屬和有機(jī)配體的不同選擇，因其排列組合形式多多孔性是材料含一定數(shù)量孔洞的性質(zhì)，MOFs樣，可獲得多種空穴或通道結(jié)構(gòu)的晶體材料。過渡中含有尺寸可調(diào)控的孔、孔道或孔籠(由微
6、孔窗格2+2+2+元素(如:Zn、Cd、Cu)具有較強(qiáng)的成鍵能力、組成的孔籠)，孔徑范圍介于無孔到中孔。目前報(bào)變形性和極化能力，可以和有機(jī)配體產(chǎn)生很強(qiáng)的結(jié)道的大多數(shù)MOFs的孔道屬于微孔范圍，對小分子合力，過去常作為重要選擇目標(biāo)。近幾年，堿金屬快速擴(kuò)散及物質(zhì)傳輸不利，且微孔很難允許催化劑++2+離子(Li、Na等)、堿土金屬離子(Mg)和一些分子、催化劑前驅(qū)體、甚至具有大尺寸的藥物分子*收稿日期:2015－03－18基金項(xiàng)目:科技部國際科技合作重點(diǎn)項(xiàng)目資助(2010DFB60840)作者簡介:劉曉芳(1987－)，女，在讀博士，研究方向:磺酸化固體
7、催化劑催化轉(zhuǎn)化糖類制備平臺(tái)小分子，Email:liuxfzap@163．com．*通訊作者:楊松，Email:jhzx．msm@gmail．com．·16·貴州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)第32卷的進(jìn)入，這就限制MOFs在精細(xì)化學(xué)品轉(zhuǎn)化、納米從而在氣體選擇性吸附和催化方面表現(xiàn)出優(yōu)異的顆粒制備及藥物輸送領(lǐng)域的應(yīng)用。比表面積是評性能。［17］價(jià)多孔材料催化性能、吸附能力的另一重要指標(biāo)，2008年，Horike等用1，3，5-三-5-四唑基苯II不斷改變MOFs材料金屬中心和配體的主要目的(H3BTT)和Mn合成具有方鈉石結(jié)構(gòu)的MOFs，之一就是使材料具有高比
8、表面積。{Mn3［(Mn4Cl)3(BTT)8(CH3OH)10］2}n，結(jié)構(gòu)孔［11］1999年，Yaghi小組受金屬簇
