MOF材料综述之欧阳道创编 .pdfVIP

欧阳道创编2021.03.06

MOF纳米材料的合成路线

时间：2021.03.06创作：欧阳道

我选取的是ErikA.Flugel等在JournalofMaterials

Chemistry上发表的的SyntheticroutestowardMOF

nanomorphologies这篇论文。然后在学习的过程中，还

参考了一些中文文献和老师给的chemicalreview的那篇

文章中的第六部分（MOFCrystals,Films/Membranes,

andComposites）。虽然是化学系的学生并且也选修了

现代无机进展这门课，但是该篇文章还是让在阅读的过

程中感到十分吃力，主要原因还是金属无机材料这个领

域了解不够。我将试着谈谈这篇文章的内容并给出自己

的一点浅薄的体会。

本篇文章是和其他的综述流程一样，先是在简介中介绍

了MOF的功能和最近的应用和本文的大致内容，然后

进入正题，分为以下几部分：1.零维的MOF纳米晶体

的制备；2.一维纳米结构晶体的制备；3.二维纳米结构

晶体的制备；4.三位结构晶体的制备；5.杂合纳米结构

晶体的制备；6.针对某一个晶体进行结构控制的机理的

研究。最后为文章的总述和致谢。

欧阳道创编2021.03.06

欧阳道创编2021.03.06

MOF是含氧或氮的有机配体与过渡金属通过自组装连

接而形成的具有周期性网状结构的晶体材料。其一般具

有沸石和类沸石的结构。在当今的社会中MOF因为其

具有结构和孔道可以设计，可裁剪的特点并且表面积大

而多孔而受到多个学科的重视。MOF可以应用在吸

收，气体贮存，传感器设计，集光，生物显影，药物传

送和催化方面。

现在得到的纳米化的MOF材料，有着与普通固体材

料截然不同的性质，比如因为其小尺寸而具有的干涉和

散射的光学性质，比如在生物方面展现了更长时间的血

浆循环时间，有些甚至可以在淋巴中进行传送。

MOF材料的形态也是至关重要的。球形保证了一致的

消融速度因而能够作为药物缓蚀剂。而不是球形的或者

各向异性的因为其边缘处和角落处的活性而具有催化功

能，MOF的膜或者薄片对于气体的分离和探测是很重

要的。

也就是说MOF的大小和形状决定了其功能。

为了下面更好的阐述合成，需要对一切名词进行说

明：

欧阳道创编2021.03.06

欧阳道创编2021.03.06

1.微孔材料(Microporousmaterial)；d2nm的材料；

2d50nm的材料称为介孔材料(Mesoporousmatedals)；

d50nm的材料为大孔材料(Maeroporousmaterials)

2.添加剂(additives):blockingagent作用是通过吸附在晶

体的表面减慢晶体的生长。Cappingangent的作用是阻

止晶体的生长。Modulator实质上是单配位的配体，和

起连接总用的多齿配体竞争从而达到控制MOF材料形

状和形状的目的(利用某个方向上的生长从而控制纳米

晶体的横纵比)。

3.反相微乳(ReverseMicroemulsions)：分散相为水相，

连续相为有机相。水相的液滴成为纳米容器，相互碰撞

发生结晶。通过控制连续相和表面活性剂的比例可以控

制液滴的数目和大小。

4.溶剂和结构导向剂（SolventsandStructureDirecting

Agent）：溶剂和结构导向剂是镶嵌在空隙中，从而改

变孔的大小和孔的排列还有结晶情况。但是两者最大的

问题是，填充的溶剂分子的移除和怎样保持移除后分子

的结构不发生很大变化。即使有使用低温共熔剂和离子

液体，还是没有解决这个问题。

5.矿化剂（Mineralizer）：一般是氟