金屬-有機(jī)骨架材料

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1、為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開(kāi)展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃金屬-有機(jī)骨架材料　　金屬-有機(jī)骨架材料及其在催化反應(yīng)中的應(yīng)用　　金屬-有機(jī)骨架(metal-organicframeworks，MOFs)材料是由金屬離子和有機(jī)配體通過(guò)自組裝而成的具有多孔結(jié)構(gòu)的特殊晶體材料。由于其種類的多樣性、孔道的可調(diào)性和結(jié)構(gòu)的易功能化，已在氣體的吸附和分離、催化、磁學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域表現(xiàn)出了誘人的應(yīng)用前景。本文介紹了MOFs材料的類型和常用的合成方法，綜述了近年來(lái)MOFs材料在催

2、化領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是以MOFs材料中骨架金屬作為活性中心、骨架有機(jī)配體作為活性中心和負(fù)載催化活性組分的催化反應(yīng)，并對(duì)MOFs材料的催化應(yīng)用趨勢(shì)做了展望，以期對(duì)MOFs材料的催化性能有比較全面的認(rèn)識(shí)。　　引言目的-通過(guò)該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開(kāi)展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃　　MOFs材料的出現(xiàn)可以追溯到1989年以Robson和Hoskins為

3、主要代表的工作，他們通過(guò)4，4'，4″，4-四氰基苯基甲烷和正一價(jià)銅鹽［Cu(CH3CN)4］·BF4在硝基甲烷中反應(yīng)，制備出了具有類似金剛石結(jié)構(gòu)的三維網(wǎng)狀配位聚合物，同時(shí)預(yù)測(cè)了該材料可能產(chǎn)生出比沸石分子篩更大的孔道和空穴，從此開(kāi)始了MOFs材料的研究熱潮。但早期合成的MOFs材料的骨架和孔結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，容易變形。直到1995年Yaghi等合成出了具有穩(wěn)定孔結(jié)構(gòu)的MOFs，才使其具有了實(shí)用價(jià)值。由于MOFs材料具有大的比表面積和規(guī)整的孔道結(jié)構(gòu)，并且孔尺寸的可調(diào)控性強(qiáng)，骨架金　　屬離子和有機(jī)配體易實(shí)現(xiàn)功能化，因此

4、在催化研究、氣體吸附、磁學(xué)性能、生物醫(yī)學(xué)以及光電材料　　等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。這些特性貌似與現(xiàn)有的沸石和介孔分子篩很相似，但實(shí)際上卻有較大差別14］:如在孔尺寸方面，沸石的孔尺寸通常小于1nm，介孔分子篩的孔尺寸通常大于2nm，而MOFs的孔尺寸可以從微米到納米不等;在比表面積方面，沸石通常小于600m2/g，介孔分子篩小于XXm2/g，而MOFs的比表面積可達(dá)10400m2/g［15］。不但如此，MOFs可以通過(guò)對(duì)有機(jī)配體的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)更多的結(jié)構(gòu)，如在MOFs中嵌入立體手性的配體，來(lái)實(shí)現(xiàn)不對(duì)稱催化反應(yīng)［16］等。

5、因此MOFs可以應(yīng)用在一些沸石和介孔分子篩無(wú)法應(yīng)用的方面。具體到催化方面，MOFs材料中的金屬離子的不飽和配位點(diǎn)可以作為相應(yīng)催化反應(yīng)的活性中心;MOFs骨架上還可以引入多種具有催化性能的有機(jī)配體，尤其是可引入手性配體從而實(shí)現(xiàn)不對(duì)稱催化反應(yīng);而且MOFs骨架孔尺寸可以在微孔與介孔之間調(diào)節(jié)，具有手性螺旋軸的孔道還可以提供不對(duì)稱催化微環(huán)境;除此之外，大比表面積的MOFs材料還可負(fù)載高分散的納米金屬活性組分等，因此MOFs材料具有區(qū)別于其他催化劑材料的獨(dú)特結(jié)構(gòu)特征。　　2MOFs材料的類型及其合成目的-通過(guò)該培訓(xùn)員工可對(duì)

6、保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開(kāi)展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃　　2.1　　MOFs材料的類型　　隨著MOFs材料合成技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)已合成出大量的MOFs材料。Robson等將MOFs材料按照骨架結(jié)構(gòu)分為三大類:分別是一維鏈狀MOFs、二維層狀MOFs和三維網(wǎng)狀MOFs。這種分類突出的是MOFs的骨架空間結(jié)構(gòu)，但對(duì)MOFs中的重要組分:如金屬離子和有機(jī)配體沒(méi)有很好

7、地反映出來(lái)，MOFs材料的結(jié)構(gòu)特征不明顯。因此，結(jié)合MOFs材料的組分單元和在合成方面具有突出代表性的研究組又可將MOFs分為以下幾大類　　［18—21］:(1)網(wǎng)狀金屬-有機(jī)骨架材料(isoreticular;(2)類沸石咪唑酯骨架材料;(3)來(lái)瓦希爾　　骨架材料(4)孔-通道式骨架材料(pocket-channelframeworks，PCNs)，其特征如下:　　(1)IRMOFs材料:主要是由［Zn4O］　　6+簇與有機(jī)　　羧酸配體以八面體開(kāi)孔橋連而成的配位聚合物。這些有機(jī)羧酸配體在構(gòu)筑多孔MOFs材料方面

8、具有以下優(yōu)點(diǎn):可以合成具有大的孔徑和孔體積的類分子篩材料;羧酸配體易與金屬離子或金屬氧化物形成簇，在一定程度上減少了貫穿現(xiàn)象和線型配體出現(xiàn)低維結(jié)構(gòu)的可能性。1999年，Yaghi等以對(duì)苯二甲酸(p-BDC)為配體，合成出了孔徑為1.294nm的MOF-5的骨架空曠程度約為55%—61%，比表面積高達(dá)2目的-通過(guò)該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大