文 献 综 述

1. 引言

金属有机骨架，也称为多孔配位聚合物，是由含氧、氮等的多齿有机配体与过渡金属离子自由组装而成的配位聚合物^[4]。作为一种新型多功能分子基材料，金属有机骨架化合物因其有机无机杂化的特性、结构上的有序性、可裁剪性和微孔性、特殊的光电磁性质及在工业上的潜在运用而备受关注。金属有机骨架作为多孔材料,与无机或有机的多孔材料相比具有特殊的优势，是目前新功能材料研究领域的一个热点^[8]。在新功能材料如选择性催化、分子识别、可逆性主客体分子(离子)交换、超高纯度分离、生物传导材料、光电材料、磁性材料和芯片等新材料开发中显示了诱人的应用前景^[5] 。

凹凸棒石粘土（简称凹土，又称坡缕石）是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐天然粘土，在矿物学上隶属于海泡石#8212;坡缕石族，其标准化学式Mg₅Si₈O₂₀(OH)₂(OH₂)₄^[7]。凹凸棒土的晶体结构通常被分为三个层次：一是凹凸棒石的基本结构单元，即棒状单晶体；二是由棒晶平行紧密聚集而成的棒晶束；三是由棒晶束间相互聚集而成的各种聚集体。由于结构独特，具有诸多优异性能，凹凸棒土被誉为”千土之王”，其产品不仅涉及化工、机械、能源、汽车、轻工、冶金、建材等传统产业，并且已进入到以信息、生物、航空航天、海洋开发^[10]、新材料和新能源为代表的高技术产业^[3]。中国是世界主要的凹凸棒土蕴藏国和生产国，江苏六合和盱眙地区是最大的资源地和生产地。近十几年，在四川、贵州、甘肃、山西、内蒙、湖北、河北等地也都发现一些凹凸棒土矿床^[1]。

2. 凹凸棒土的优点

凹凸棒土有着诸多优良的性质，其吸附性、催化性、流变性等体现的尤为突出。（1）催化性，凹凸棒土有较大的比表面积和众多的纳米尺寸的孔道，存在大量的活化中心^[12]。有较强的机械性能和热稳定性能，吸附性和催化氧化性好，自身就可以作为催化剂使用，此外，凹凸棒土还可以作为催化剂的载体^[2]；（2）吸附性，包含以下三个吸附中心：硅氧四面体层因置换产生的弱电子供给氧原子，它们与吸附核的作用很弱；在纤维边缘与金属阳离子Mg² 配位的结晶水分子(OH₂)，它可与吸附核形成氢键；在四面体层外表面上Si-O-Si桥氧键断裂形成的Si-OH基不仅可以接受离子，而且可以与晶体外表面的吸附分子相互结合，还可与某些有机试剂形成共价键^[11]；（3）流变性，凹凸棒土含有三维立体链，有很强的形成胶体的能力。

3. 金属有机骨架的优点