MOFs材料介紹

1、金屬金屬- -有機(jī)骨架材料（有機(jī)骨架材料（MOFsMOFs） 多孔材料家族的新成員多孔材料家族的新成員2MOFs材料簡(jiǎn)介制備方法文獻(xiàn)閱讀目 錄一二三一 MOFs材料簡(jiǎn)介320世紀(jì)90年代中期，第一代MOFs材料被合成出來(lái)孔徑和穩(wěn)定性受到一定限制1999年，Yaghi等人合成具有三維開(kāi)放骨架結(jié)構(gòu)的MOF-5去除孔道中的客體分子后仍然保持骨架完整2002年，Yaghi科研組合成IRMOF系列材料實(shí)現(xiàn)MOF材料從微孔到介孔的成功過(guò)渡2008年，Yaghi研究組合成出上百種ZIF系列類(lèi)分子篩材料金屬離子有機(jī)配體配位自組裝周期性網(wǎng)狀骨架的多孔材料4MOFs材料簡(jiǎn)介比表面積大孔道可調(diào)控可功能化氣體儲(chǔ)存吸附

2、分離催化光學(xué)材料磁性材料藥物傳輸 IRMOF由分離的次級(jí)結(jié)構(gòu)單元由分離的次級(jí)結(jié)構(gòu)單元【Zn4O】6+無(wú)機(jī)基團(tuán)與無(wú)機(jī)基團(tuán)與一系列芳香羧酸配體一系列芳香羧酸配體最簡(jiǎn)單的為最簡(jiǎn)單的為IRMOF-1其表面積高，孔道其表面積高，孔道結(jié)構(gòu)規(guī)則，孔容積結(jié)構(gòu)規(guī)則，孔容積較大，表現(xiàn)出一定較大，表現(xiàn)出一定的儲(chǔ)氫性能。的儲(chǔ)氫性能。.以八面體形式橋連以八面體形式橋連自組裝而成的微孔自組裝而成的微孔晶體材料晶體材料 Zn4O（R1-BDC） IRMOF4 4 IRMOF67Cu-BTC:間苯三甲酸和硝酸銅在乙二醇間苯三甲酸和硝酸銅在乙二醇/水的混合溶液中，水的混合溶液中，180下反應(yīng)下反應(yīng)12h12h。改變不同的有機(jī)配

3、體，可以獲得具有改變不同的有機(jī)配體，可以獲得具有“孔籠孔籠-孔道孔道”結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的的MOF材料。材料。具有孔籠孔道結(jié)構(gòu)的MOF材料8 MIL CrMIL結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)Cr(NO3)34H2O，對(duì)苯，對(duì)苯二甲酸，氫氟酸和水二甲酸，氫氟酸和水按比例按比例1:1:280合成的合成的柔韌性柔韌性，在外界，在外界因素刺激下，材因素刺激下，材料結(jié)構(gòu)會(huì)在大孔料結(jié)構(gòu)會(huì)在大孔和窄孔兩種形態(tài)和窄孔兩種形態(tài)之間轉(zhuǎn)變。之間轉(zhuǎn)變。其晶體由八面體的其晶體由八面體的CrO4(OH)2和苯二羧和苯二羧酸在空間中相互橋連酸在空間中相互橋連形成，并具有獨(dú)特的形成，并具有獨(dú)特的一維菱形孔道結(jié)構(gòu)一維菱形孔道結(jié)構(gòu)MILMIL10呼吸現(xiàn)象呼吸現(xiàn)

4、象 CPLCPL剩余的兩個(gè)位置則是金屬與線性二齒剩余的兩個(gè)位置則是金屬與線性二齒有機(jī)配體形成，形成有機(jī)配體形成，形成獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)CPLCPL12 利用利用Zn（二價(jià)）（二價(jià)）或或Co（二價(jià)）與咪唑體反應(yīng)，合成出類(lèi)沸石（二價(jià)）與咪唑體反應(yīng)，合成出類(lèi)沸石結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的MOF材料材料ZIFZIF14二 制備方法原位溶劑熱法晶種法微波法分層法15超聲合成法電化學(xué)合成制備方法溶劑熱法/水熱法金屬鹽有機(jī)配體溶劑混合一定溫度（100-300）和自生壓力下得到MOF晶體16晶體生長(zhǎng)完美設(shè)備簡(jiǎn)單孔徑的控制制備方法微波法17微波快速結(jié)晶電電荷分布不均的荷分布不均的小分子小分子迅速吸收迅速吸收電電磁波

5、而使其磁波而使其產(chǎn)產(chǎn)生高速生高速轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)和和碰碰撞，撞，從從而而極極性分性分子子隨隨外外電場(chǎng)變電場(chǎng)變化化而而擺動(dòng)并產(chǎn)擺動(dòng)并產(chǎn)生生熱熱效效應(yīng)應(yīng)，使反，使反應(yīng)應(yīng)物物的的溫溫度在短度在短時(shí)間時(shí)間內(nèi)內(nèi)迅速升高。迅速升高。在微波在微波輔輔助下，可以在助下，可以在較較低低溫溫度下，度下，較為溫較為溫和的和的條條件，件，較較短的短的時(shí)間內(nèi)時(shí)間內(nèi)完成反完成反應(yīng)應(yīng)，晶體，晶體顆顆粒小。粒小。18制備方法晶種法反應(yīng)條件溫和，生成較好的單晶，便于單晶結(jié)構(gòu)解析缺點(diǎn)：時(shí)間長(zhǎng)，且需反應(yīng)物在室溫條件下溶解性好。通通過(guò)過(guò)蒸蒸發(fā)發(fā)或冷卻化合物大的或冷卻化合物大的飽飽和溶液，生成和溶液，生成單單晶晶制備方法超聲合成法 超聲合成在

6、于能使溶劑中不斷地形成氣泡超聲合成在于能使溶劑中不斷地形成氣泡的產(chǎn)生，生長(zhǎng)和破裂，即形成聲波空穴。的產(chǎn)生，生長(zhǎng)和破裂，即形成聲波空穴。19成核均成核均勻勻，降低，降低晶化晶化時(shí)間時(shí)間，形成，形成較較小的晶體尺寸小的晶體尺寸。Phase 1三 文獻(xiàn)閱讀（一）磁性微球（一）磁性微球fe3o4的制備的制備（二）（二）fe3o4sio2的制備的制備20fe3o4fe3o4微球微球HCL加入乙醇，水混合溶液加入乙醇，水混合溶液加入氨水加入氨水超聲均勻后加入硅酸乙酯超聲均勻后加入硅酸乙酯機(jī)械攪拌機(jī)械攪拌超超聲聲均均勻勻乙醇，水，洗滌，真空干燥乙醇，水，洗滌，真空干燥超聲分散超聲分散 （三）合成MIL-10

7、1Cr(NO3)3Cr(NO3)39H2O9H2O苯二甲酸苯二甲酸加至聚四加至聚四氟氟乙乙烯烯反反應(yīng)應(yīng)釜釜加入水，氫氟酸加入水，氫氟酸產(chǎn)物經(jīng)產(chǎn)物經(jīng)DMFDMF回流回流12h12h，10000rpm10000rpm離心離心5min5min，棄上液，乙醇洗滌數(shù)次，離心，干燥，棄上液，乙醇洗滌數(shù)次，離心，干燥混合均混合均勻勻后密封裝后密封裝入不入不銹鋼銹鋼套套內(nèi)內(nèi)，烘，烘箱中箱中220220反應(yīng)反應(yīng)8h8h222324 MOF-5的合成的合成Zn(OAc)22H2O溶溶解于解于DMF中，對(duì)苯中，對(duì)苯二甲酸溶解在二甲酸溶解在DMF中，超聲溶解均勻中，超聲溶解均勻產(chǎn)物離心分離，產(chǎn)物離心分離，DMFDMF洗滌三次，靜洗滌三次，靜置，高沸點(diǎn)溶劑置，高沸點(diǎn)溶劑DMFDMF從離心管頂部從離心管頂部倒出，加入低沸倒出，加入低沸點(diǎn)溶劑二氯甲烷，點(diǎn)溶劑二氯甲烷，重復(fù)三次重復(fù)三次真空干燥，將干燥真空干燥，將干燥好的粉末細(xì)細(xì)研磨好的粉末細(xì)細(xì)研磨過(guò)篩，取得粒徑在過(guò)篩，取得粒徑在50-75um的晶體粉的晶體粉末備用末備用 MOF-5粉末超聲分散在乙腈中制得粉末超聲分散在乙腈中制得MOF-5懸浮液懸浮液懸浮液填充到固相萃取空柱管懸浮液填充到固相萃取空柱管上樣前，甲