金属有机骨架材料ZIF-8的制备及光催化性能的研究文献综述
2020-06-27 19:36:27
文 献 综 述 1.前言 金属有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是一种具有周期性骨架结构的新型多孔材料。
MOFs材料通过金属离子与多官能团有机配体配位而成,其具有大的比表面积、孔隙率、结构多样等特点,在气体吸附、储存以及催化等领域具有很好的发展前景。
沸石咪唑酯骨架材料(Zeolitic Imidazolate Frameworks,ZIFs)是MOFs材料的一种,它是由过渡金属原子(Zn/Co)与咪唑或咪唑衍生物连接而生成的一类新型的、具有沸石拓扑结构的纳米多孔材料。
ZIFs不仅具有上述MOFs的优点,而且同MOFs材料相比, 其具有更优良的热和水热稳定性[1]。
ZIF-8 是ZIFs材料中最具有代表性的一种,ZIF-8骨架结构由金属Zn 离子与甲基咪唑酯(mIm)中的N原子相连形成的ZnN4四面体结构单元构成,拓扑结构与方钠石(sodalite,SOD)类似,每个单元晶胞包含2个SOD笼,SOD笼直径为1.16nm,每个SOD 笼通过6个Zn原子组成的六元环笼口相连,六元环笼口直径为0.34nm,其比表面积可达1400m2#183;g-1,热稳定性可达420℃[2]。
ZIF-8是目前研究最为广泛的一类ZIFs材料,对其应用研究已涉及气体吸附、分离、储氢和催化等多个领域[3]。
在催化应用方面,ZIF-8因其所具有的独特孔道结构、高的热稳定性、表面积及表面酸碱性能等特点,在作为非均相催化剂和催化剂载体方面显示出一定潜在的优越性[4]。
2.ZIF-8金属有机骨架材料的合成研究进展 ZIF-8首先由陈小明课题组合成并命名为MAF-4[5],随后美国密歇根大学Yaghi教授开创了ZIFs的系统性研究,并确立了其命名[1]。
近年来,国内外对ZIFs合成方法的研究进展迅速,在许多方面都有所成果。
2006年Yaghi课题组[6]首次报道了ZIF-8的溶剂热合成。