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MOF-177材料
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最近看到一篇文獻,具體請看Nature, 2004, VOL427, 523-526, "A route to high surface area, porosity and inclusion of large molecules in crystals" 里面主要講了利用H3BTB(如下圖)和硝酸鋅(六個結(jié)晶水)溶解在DEF(N,N-二乙基甲酰胺,類似于DMF)中,在Pyrex tube里以每分鐘升高2度的速率升溫至100度后,維持23小時。后又以每分鐘五分之一度的速率降溫至室溫,得到MOF-177(block-shaped crystals),該晶體的結(jié)構(gòu)為(Zn)4(O)(BTB)2(DEF)15(H2O)3. http://edu.www.gaoyang168.com/attachment/90/64/1106167_1343113938_598.gif 我的問題是: (1)該方法類似于水熱合成法,它的原理是什么?為什么反應(yīng)物里為H3BTB,后面會得到BTB,羧基氫是怎么失去的? 類似的,該反應(yīng)或者類似的反應(yīng)能不能在水中進行? (2)該方法進行的關(guān)鍵是什么?必須要程序升溫和降溫嗎? 如果沒有這樣的程序升溫降溫儀器,該如何解決? (3)培養(yǎng)這樣的MOF材料,能不能在常溫水溶液中進行? 該怎么操作?(我的東西為水溶,結(jié)構(gòu)同圖片中類似) |
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其實是由于N,N-二乙基甲酰胺在高溫下水解,釋放出強堿性的二乙基胺,促使H3BTB脫去氫離子,這一機制的優(yōu)點在于溶液中均勻而緩慢的生成堿,避免外加堿對晶體生長的影響。不適宜在水溶液中做,因為MOFs在水中一般都不穩(wěn)定,而且N,N-二乙基甲酰胺也不僅僅只是提供堿,還有類似于模板劑的作用,MOF-177的孔道里邊包含了大量的DEF,所以即使換用性質(zhì)類似DMF,都可能導(dǎo)致晶體結(jié)構(gòu)的破壞和比表面積的減小。況且H3BTB還不溶于水。 緩慢降溫是為了獲得大晶體,便于解結(jié)構(gòu)。 |
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