金属有机骨架材料MIL-101的改性研究文献综述
2020-03-13 09:46:34
1.1 MIL-101概述 金属-有机骨架(metal-organic frameworks,MOFs)多孔材料,又称金属-有机络合聚合物(metal-organic coordination polymers,MOCPs),是利用有机配体与金属离子间的金属-配体络合作用而自组装形成的超分子微孔网络结构的一种颇具前途的类沸石(有机沸石类似物)材料。
这种多孔骨架晶体材料,可以通过不同金属离子与各种刚性桥连有机配体进行络合,设计与合成出不同孔径的金属- 有机骨架,从而使MOFs 的结构变化无穷,并且可以在有机配体上带上诸如-Br,-NH2,-OC3H7,-OC5H11等一些功能性的修饰基团,使这种MOFs微孔聚合物可以根据催化反应或吸附等性能要求而功能化。
1.1.1 MIL-101简介 金属有机骨架MIL-101(MIL:Material Institut Lavoisier)[1-3]是由法国Ferey课题组率先合成和报道的新型MOF材料。
它是一种基于铬的金属有机骨架结构材料。
Ferey研究小组结合了目标化学和计算机模拟方法合成的 ,并通过粉末XRD衍射确定了其结构是利用三核羧酸簇合成了具有超高比表面积的类MTN分子筛(Fig.1.8)超四面体将MIL-101分成两种介孔笼,其中一个有20个超四面体组成,孔径为29 #197;,而另一个则由28个超四面体组成的,孔径为34 #197;。
该化合物可以稳定到275 ,而且在客体分子完全去除后,仍能够保持晶体完好。
MIL-101具有较高的气体吸附能力,该材料具有极大的比表面积(4500-5500m2/g)和孔体积(702000A3),并且在空气中很稳定,能够在空气中保持数月而性质不变。
其骨架结构在高温下(高达473K)不会发生改变。
同时MIL-101具有Lewis酸位以及不饱和金属位。
这些性质显示出MIL-101在气体吸附以及催化方面具有广泛的应用前景。