MOPs@MIL-101复合材料的制备及其性能研究文献综述
2020-06-25 20:44:48
金属有机骨架(MOFs)材料是上世纪九十年代才被首次合成并发表出来的新型多孔材料,而其中MIL-101材料作为金属有机骨架的一种是在2005年由Ferey课题组首次报道出来的[1]。
通过大量文献阅读与性能对比分析发现,MIL-101不但具有较轻的骨架密度、超大的比表面积以及骨架中含有大量不饱和金属活性位的特点,而且克服了传统金属有机骨架材料稳定性差的缺陷,所以我们选择MIL-101作为气体吸附分离的研究材料[2-3]。
金属有机多孔材料,包括具有无限拓展网络结构的金属有机骨架(Metal-organic Frameworks,MOF)和有限分子笼结构的金属有机多面体/多边形(Metal-organic Polyhedra,MOP),因其结构多样、容易可控合成等特征,近年来受到广泛关注,已成为化学和材料科学研究的前沿热点之一。
一种新型高效的定向亲水方法(HDA)被开发用于在金属有机框架(MOF)的纳米空间中封装超过孔径限制的大分子,如自组装的金属有机多面体(MOP)M6L4装入MIL-101[4]。
该策略基于预成型的MOF的内外表面之间的不同亲水性,其可以通过使用双溶剂系统指导MOP在MOF孔中的自组装。
重要的是,由于MOP客体分子大于MOF孔径尺寸,因此与原始MOP相比,有效地防止了聚集和浸出,使得被封装的MOP在催化转化中具有显着增强的反应性和稳定性[5]。
在总结了前人大量的工作的基础上,人们对金属配位作用的大量合成策略主要采取以下三种方式:定向结合[15-16]、对称性匹配[17-18]、分子镶嵌板[19]。
金属有机骨架材料(MOFs)是由金属离子和有机配体连接而形成的新型多孔材料。
这些材料都具有新颖的结构和独特的性能,其中一些具有高的孔隙率、良好的化学稳定性和热稳定性,而且,制备MOFs的金属离子和有机配体的选择范围非常大,可以根据材料的性能,如官能团、孔道的尺寸和形状等,选择适宜的金属离子以及具有特定官能团和形状的有机配体。
金属有机多面体(MOP)做为超分子构筑模块,通过空间多变的组合方式,结构单元之间多样的链接方式,已经形成了大量的结构新颖,性能各异的 MOF晶体材料,同时MOP 单元自身作为有机-无机纳米簇(或纳米笼),具有稳定的结构组成和独特的有机--无机复合的多功能性[7],在增塑、涂层等方面有着广泛的应用[8-11]。