基于稳定MOF有机配体的合成文献综述
2020-05-17 21:43:00
文 献 综 述 摘要 由于金属有机骨架材料(MOFs)的吸引人的结构[1]和在气体分离与储存[2]、多相催化[3]、手性识别和分离[4]、磁学[5]、冷光调谐[6]、植物油的提纯[7]、储能如电池和超级电容器[8]等方面潜在的应用,其设计和构造引起人们极大的注意。
近年来在这一领域的发展主要集中于具有高表面积[9]和功能化孔表面[10]的热稳定MOFs。
MOFs材料欲得到广泛应用,就必须具备良好的稳定性才能保证在实际应用过程中材料骨架不会坍塌、性能不被破坏,然而这对于具有大表面积多孔洞的MOFs材料来说还是比较困难,因此稳定的MOFs材料的设计、合成及性能研究就显得十分必要。
本文简单地介绍了MOFs的合成、分类及应用,并较详细地阐述了基于稳定MOFs的研究进展、合成方法及表征手段。
关键词 金属有机骨架 1.1 金属有机骨架材料MOFs 1.1.1 MOFs简介 金属有机骨架(MOFs)材料是由含氧或氮的有机配体与过渡金属连接而形成的网状骨架结构。
也可称为:金属-有机络合聚合(Metal- organic Coordination Polymers)、[11]配位聚合物(Coordination Polymers)、[12]有机-无机杂化材料(Organic- Inorganic hybrid materials)[13]等。
最近十多年,羧酸配体与金属配位形成的新颖结构大量出现,MOFs这一术语使用越来越多。
相比沸石、碳纳米管等孔材料,金属有机骨架化合物[14](又被称为孔性配位聚合[15])兼有无机材料的刚性和有机材料的柔性特征,具有丰富的空间拓扑结构、可控合成、较高比表面积和孔隙率以及方便调控孔道环境等优点而发展迅速,在气体吸附存储、分离等领域表现出极佳的应用前景,也被认为是二氧化碳存储和选择性捕集的一个最有前景的平台。
1.1.2 MOFs的配体类型 随着配位化学涵盖的范围和研究内容的不断扩大,MOFs的种类和数目在不断增长,结构新颖、性能特殊的配合物源源不断地涌现。
通过修饰有机配体,可以对MOFs孔道的尺寸进行调控。