《MOFs简介.ppt

金属有机框架化合物(MOFs)简介 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 根据国际纯粹化学与应用化学联合会的规定 ，由孔径的大小，把孔分为三类：微孔（孔径小于2nm）、介孔（2～50nm）、大孔（孔径大于50nm），如图1 所示。 Figure 1 pore size Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 同时，孔具有各种 各样的类型（pore type）和形状（pore shape），分别如图2，3 所示。 Figure 2 Pore type Figure 3 Pore shape Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 在一个真实的多孔材料中，可能存在着一类，两类甚至三类孔了。在这片概述中，我们把多孔材料（porous materials）分为微孔材料(microporous materials、介孔材料(mesoporous materials、大孔材料(macroporous materials)。 我们要介绍的 金属-有机框架化合物MOFs（metal-organic frameworks）就属于微孔材料。 MOF-5的结构单元及拓扑结构 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 挥发法 水影溶剂热法 (1)反应釜法 (2)真空封管法 扩散法 其他合成方法 (1)共结晶法 (2)单晶到单晶的转化 MOFs的合成方法 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 中心金属离子 选用不同的金属离子可对组装过程进行调控，不同配位构型的金属离子可得不同拓扑结构的分子网络结构。中心金属原子多选过渡金属离子，如Zn2+、Cu2+、Ni2+、Pd2+、Pt2+、Ru2+和Co2+ 金属离子和配体的物质的量比 改变金属离子与配体的物质的量比，可引起金属离子配位数的改变 溶剂和模板剂 目前使用较多的去质子化碱为有机胺类物质，如三乙胺，DMF、DEF 温度和pH 温度不同会影响有机配体的配位能力，导致生成的框架结构不同 pH控制着体系的质子数，直接影响配体的结构和配位能力，反应溶液的pH不同，生成的框架结构也不同，pH增大会使MOFs材料的框架单元随之增大 有机配体 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. MOFs的配体类型 含氮杂环有机配体MOFs 含羧基有机配体MOFs 含氮杂环与羧酸混合配体MOFs 两种羧酸混合配体MOFs 有机配体调节 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 一般来说,空间位阻大的配体不利于形成高维数的网络结构,而具 有稳定的环状结构(刚性) 的有机分子常被用来构筑孔道结构的高维 聚合物,同时,这个刚性分子应至少含有一个多齿型官能团, 如-CO2H、 CS2H、-NO2、-SO3H、-PO3H等,使之具有很好的配位能力和聚合 能力。 使用较多的多齿型官能团为-CO2H ,如对苯二甲酸(H2BDC) 、 均三苯甲酸(H3BTC) 、草酸、琥珀酸等。 二羧酸配体: (a) H2BDC; (b) 2 ,6-NDC; (c) BPDC; (d) TPDC