ZIF-8的合成及其水热稳定性的研究文献综述
2020-05-17 21:44:14
文 献 综 述 摘要 金属-有机骨架材料(MOFs)具有比表面积大、气体吸附性能优良、水热稳定性好等特点。
本文简单地介绍了MOFs材料的结构及应用,并较详细地阐述了沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs),其中典型代表是ZIF-8,也探讨了ZIF-8的合成方法、水热稳定性研究以及目前的研究进展。
关键词 MOFs ZIFs ZIF-8 合成 水热稳定性 1.1金属有机骨架材料MOFs 1.1.1 MOFs简介 多孔晶体配位化合物,又称金属有机骨架化合物(MOFs),是由含有氧/氮元素有机配体和过渡金属离子连接成的多维网状骨架材料,属于微孔或中孔材料[1],它是指金属离子与有机配体通过自组装形成的具有周期性网络结构的晶体材料,最近十年在气体吸附、气体分离、催化领域受到了广泛的关注[2]。
该材料的合成是一个自组装的过程,通过金属离子或者金属氧化物同有机物配体之间的络合作用,形成超分子微孔晶体化合物[3]。
多孔材料中有机物配体和无机物配体的自由组合,使得大量的MOFs材料的合成成为可能,到目前为止,人类至少合成出10000种MOFs材料。
1.1.2 MOFs的分类 有机配体对于构筑MOFs材料具有非常重要的作用,根据不同的分类方法可将MOFs划分为不同类别,根据不同文献总结可以大概的从配体种类进行分类为基于接酸类配体的MOFs、基于咪唑类配体的ZIFs、基于吡啶羧酸、含-CN配体的MOFs[15]。
1.2沸石咪唑酯骨架材料ZIFs 1.2.1 ZIFs材料简介 ZIFs是一类近年来被研究较多的金属-有机骨架材料,通过过渡金属(如Co、Zn)与咪唑类配体相连形成具有类沸石结构的配位聚合物,由于其较高的热稳定性(能稳定到500℃)和很好的化学稳定性(在沸腾的碱性水溶液和有机溶剂中保持稳定),成为MOF 领域的研究热点之一[4]。
金属一有机骨架材料(ZIFs)是科研工作者们首先合成的具备上述特性的类沸石结构的MOFs材料,是MOFs材料的子类。
沸石是以桥氧键将Si(A1) 结构单元通过共价作用连接起来,形成大分子、多孔结构物质。
我们经常提到的沸石是桂元素,或者银元素通过氧原子连接,形成特定的空间四面体结构,其结构中的Si-O-Si或者Al-O-Si的键角为145o。