金屬有機(jī)骨架材料的合成與應(yīng)用文獻(xiàn)綜述-文庫吧
2025-07-03 15:49 本頁面
【正文】 試驗技術(shù)的進(jìn)步，大大推動了多孔材料化學(xué)內(nèi)涵的深入與學(xué)科面的拓寬。合成合成一種新的MOFs時，除了要考慮的幾何因素外,最重要的是維持骨架結(jié)構(gòu)的完整性。因此,需要找到足夠溫和的條件以維持有機(jī)配位體的功能和構(gòu)造,而又有足夠的反應(yīng)性建立金屬與有機(jī)物之間的配位鍵。 原料的選擇首先,金屬組分主要為過渡金屬離子,使用得較多的是Zn2+、Cu2+ 、Ni2+ 、Pd2+ 、Pt2+ 、Ru2+ 和Co2+ 等,所使用的價態(tài)多為二價。其次,有機(jī)配體應(yīng)至少含有一個多齒型官能團(tuán),如CO2 H、CS2H 、NO2 、SO3H、PO3H 等。多齒型官能團(tuán)使用較多的為CO2H ,如對苯二甲酸(BDC) 、均三苯甲酸(BTC) 、草酸、琥珀酸等。選擇合適的有機(jī)配體不僅可以形成新穎結(jié)構(gòu)的MOFs ,而且也可能產(chǎn)生特殊的物理性質(zhì)。另外,溶劑在合成過程中可以起溶解和對配體去質(zhì)子化的作用。金屬鹽和多數(shù)配體都是固體,所以需要溶劑對其進(jìn)行溶解。在金屬離子和配體配位之前,配體(如羧酸) 需要去質(zhì)子化,因此多選用堿性溶劑。目前,使用較多的去質(zhì)子化堿為有機(jī)胺類物質(zhì),如三乙胺(TEA) 、N , N2二甲基甲酰胺(DMF) 、N , N2二乙基甲酰胺(DEF) 、N2甲基吡咯烷酮等,同時它們又是好的溶劑。近年來,逐漸有了用氫氧化鈉等強(qiáng)堿去質(zhì)子化。有時,溶劑也能作為配體與金屬離子進(jìn)行配位,或與其它配體形成氫鍵等弱的相互作用,這種弱結(jié)合的分子可以通過加熱和真空的方法排除。最后,為了使合成的金屬有機(jī)骨架具有理想的孔隙,就需要選擇適宜的模板試劑。模板試劑有時為單獨的物質(zhì),有時就是所使用的溶劑。 合成方法MOFs 的合成一般分為兩種方法:擴(kuò)散法和溶劑熱法。擴(kuò)散法：將金屬鹽、有機(jī)配體和溶劑按一定的比例混合成溶液,放入一個小玻璃瓶中,將此小瓶置于一個加入去質(zhì)子化溶劑的大瓶中,封住大瓶的瓶口,然后靜置一段時間即可有晶體生成。這種方法條件比較溫和,易獲得高質(zhì)量的單晶用于結(jié)構(gòu)分析,但是比較耗時,而且要求反應(yīng)物的溶解性要比較好,室溫下能溶解。溶劑熱法：與原來的水熱法原理是一樣的,只是溶劑不再局限于水。溶劑熱法MOFs 的合成,一
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