MOF合成與功能應(yīng)用

1、MOF合成與功能應(yīng)用盧磊磊、周宇、劉恒劼徐海群、周玉曉、胡應(yīng)立、錢飛進(jìn)MOF簡介 Metal Organic Framework 主要特點(diǎn)：1）結(jié)晶本性結(jié)構(gòu)可確定、孔均一性2）可設(shè)計(jì)的豐富的結(jié)構(gòu)類型3）可調(diào)節(jié)的化學(xué)多功能性4）低密度、永久孔洞、超高的比表面積5）可功能化的孔空間MOF合成豐富多變的可設(shè)計(jì)配體： 含羧基配體 含氮配體不同功能的金屬離子MOF合成 配位化學(xué)軟硬酸堿規(guī)則構(gòu)筑穩(wěn)定MOFDawei Feng, Hong-Cai Zhou,* et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 10307PCN Porous Coordination Networ

2、k穩(wěn)定MOF簡介MIL-101系列ZIF-8系列PCN-222系列穩(wěn)定MOF簡介G. Frey,et al. Science 2005, 309, 2040-2042MIL-101對(duì)各種溶劑穩(wěn)定，中性、酸性條件下水穩(wěn)定。MIL Material Institut Lavoisier穩(wěn)定MOF簡介ZIF-8Zeolitic Imidazolate FrameworksOmar M. Yaghi*,et al. PNAS, 2006, 103, 10186 10191 穩(wěn)定MOF簡介 穩(wěn)定的PCN-22X系列MOFMOF功能應(yīng)用主要應(yīng)用： 氣體儲(chǔ)存與分離 催化 傳感 作為載體或模板構(gòu)筑新材料 藥物

3、運(yùn)輸氣體吸附、儲(chǔ)存與分離目前常壓儲(chǔ)氫記錄：吸附焓：310 kJ/mol太低，導(dǎo)致常溫儲(chǔ)氫能力弱。吸附作用位點(diǎn)：不飽和金屬配位中心，苯環(huán)等。Krautscheid H. et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 10344.氣體吸附、儲(chǔ)存與分離CH4儲(chǔ)存Yang Peng, Omar K. Farha,* Taner Yildirim,* et al. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 11887. 氣體吸附、儲(chǔ)存與分離 CO2選擇吸附與分離氣體吸附、儲(chǔ)存與分離 CO2選擇吸附與分離MOF的催化應(yīng)用Satoshi Horike，Jeff

4、rey R. Long*.J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 58545855Orange, green, gray, and blue spheres represent Mn, Cl, C,and N atomsMn3(Mn4Cl)3(BTT)8(CH3OH)102 (1; H3BTT ) 1,3,5-benzenetristetrazol-5-yl)反應(yīng)活性中心為配位不飽和的Mn2+ I和Mn2+ II位（lewis酸性位點(diǎn)）尺寸選擇效應(yīng)：增大反應(yīng)物分子，活性降低，說明反應(yīng)發(fā)生在孔內(nèi)硅氰化反應(yīng)硅氰化反應(yīng)構(gòu)件納米復(fù)合材料直接碳化，形成多孔碳材料 利用MOF孔洞形成碳納米管構(gòu)件納米復(fù)合材料作為模板合成金屬氧化物總結(jié) 合作前景： MOFs的合成與性能研究是多學(xué)科交叉的前沿研究，其內(nèi)容涉及無機(jī)化