2021年度MOFs材料介绍讲义.ppt

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MOFs材料简介
制备方法
文献阅读
目 录
一
二
三
MOFs材料介绍
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一 MOFs材料简介
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20世纪90年代中期，第一代MOFs材料被合成出来
孔径和稳定性受到一定限制
1999年，Yaghi等人合成具有三维开放骨架结构的MOF-5
去除孔道中的客体分子后仍然保持骨架完整
2002年，Yaghi科研组合成IRMOF系列材料
实现MOF材料从微孔到介孔的成功过渡
2008年，Yaghi研究组合成出上百种ZIF系列类分子筛材料
金属离子
有机配体
配位
自组装
周期性网状骨架的多孔材料
MOFs材料介绍
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MOFs材料简介
比表面积大
孔道可调控
可功能化
气体储存
吸附分离
催化
光学材料
磁性材料
药物传输
… …
MOFs材料介绍
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IRMOF
由分离的次级结构单元【Zn4O】6+无机基团与一系列芳香羧酸配体
最简单的为IRMOF-1
其表面积高，孔道结构规则，孔容积较大，表现出一定的储氢性能。
.....
以八面体形式桥连自组装而成的微孔晶体材料 Zn4O（R1-BDC）
 IRMOF
1
2
3
4
5
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MOFs材料介绍
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IRMOF
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MOFs材料介绍
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 具有孔笼孔道结构的MOF材料
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Cu-BTC:间苯三甲酸和***铜在乙二醇/水的混合溶液中，
180℃下反应12h。
改变不同的有机配体，可以获得具有“孔笼-孔道”结构
的MOF材料。
MOFs材料介绍
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具有孔笼孔道结构的MOF材料
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MOFs材料介绍
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 MIL
最大的特点
MIL-53（Cr）
MIL
结构
Cr(NO3)3·4H2O，对苯二甲酸，氢***酸和水按比例1:1:280合成的
柔韧性，在外界因素刺激下，材料结构会在大孔和窄孔两种形态之间转变。
其晶体由八面体的CrO4(OH)2和苯二羧酸在空间中相互桥连形成，并具有独特的一维菱形孔道结构
呼吸现象
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MOFs材料介绍
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MIL
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呼吸现象
MOFs材料介绍
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④ CPL
CPL
由六配体金属元素与中性的含氮杂环的
2，2'联吡啶，苯酚等配体配位而成
其中四个配位位置是金属和和吡嗪类
羧酸配体连接而成的二维平面结构
剩余的两个位置则是金属与线性二齿
有机配体形成，形成独特的层状结构
最大的特点，材料在吸附客体分子时，
材料的晶体骨架结构会在一个吸附临界点
发生明显的膨胀，从而使孔道结构发生
巨大的变化，且材料吸附客体分子能力会
发生突变。
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MOFs材料介绍
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