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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 材料區(qū) » 晶體 » 基礎理論 » 求助：MOFs的定義細則
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1083169556銀蟲 (小有名氣)
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[求助]
求助：MOFs的定義細則 已有5人參與
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| MOFs材料是否必須有孔道 ，最近合成的東西是沒有孔道結構 ，可否稱他為MOFs 希望盡快得到大神的解答�。。�！ |
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木瓜少爺
至尊木蟲 (文壇精英)
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感謝參與，應助指數(shù) +1
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MOFs是金屬有機骨架化合物（英文名稱Metal orgaic Framework）的簡稱。是由無機金屬中心（金屬離子或金屬簇）與橋連的有機配體通過自組裝相互連接，形成的一類具有周期性網(wǎng)絡結構的晶態(tài)多孔材料。MOFs是一種有機-無機雜化材料，也稱配位聚合物(coordination polymer)，它既不同于無機多孔材料，也不同于一般的有機配合物。兼有無機材料的剛性和有機材料的柔性特征。使其在現(xiàn)代材料研究方面呈現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿驼T人的發(fā)展前景。[1] 中文名金屬有機骨架 外文名MOFs 屬 性配位聚合物 出現(xiàn)時間20世紀90年代中期 目錄 1MOFs的發(fā)現(xiàn)與應用前景 2MOFs材料的分類 3MOFs材料的合成方法 4MOFs材料的應用 1MOFs的發(fā)現(xiàn)與應用前景 金屬有機骨架是由含氧、氮等的多齒有機配體（大多是芳香多酸和多堿）與過渡金屬離子自組裝而成的配位聚合物。早在20世紀90年代中期，第一類MOFs就被合成出來，但其孔隙率和化學穩(wěn)定性都不高。因此，科學家開始研究新型的陽離子、陰離子以及中性的配位體形成的配位聚合物。目前，已經(jīng)有大量的金屬有機骨架材料被合成，主要是以含羧基有機陰離子配體為主，或與含氮雜環(huán)有機中性配體共同使用。這些金屬有機骨架中多數(shù)都具有高的孔隙率和好的化學穩(wěn)定性。由于能控制孔的結構并且比表面積大，MOFs比其它的多孔材料有更廣泛的應用前景，如吸附分離H2 、催化劑、磁性材料 和光學材料 等。另外，MOFs作為一種超低密度多孔材料，在存儲大量的甲烷和氫等燃料氣方面有很大的潛力，將為下一代交通工具提供方便的能源。 2MOFs材料的分類 一般有機材料都是有兩部分組成，即有機配位體和金屬中心，分別作為支柱和結點的作用，因此可按組分單元和在合成方面的不同將MOFs材料分為以下幾大類： （1）網(wǎng)狀金屬和有機骨架材料（英文名稱isoreticular metal-organic frameworks；簡稱IRMOFs）； （2）類沸石咪唑骨架材料（英文名稱zeoliticimidazolate frameworcs；簡稱ZIFs）； （3）萊瓦希爾骨架材料（英文名稱（metarial sofistitute Lavoisierframeworks；簡稱MILs）； （4）孔、通道式骨架材料（ocket-channel frameworks；簡稱PCNs） 上述不同類型的MOFs材料只需改變其中結構或其中一個元素就可以互相轉化。由于MOFs是材料中的有機配體與金屬離子可以選擇，有機連接配體可以與四價金屬離子在內(nèi)的大多數(shù)過渡金屬元素相結合，因此可以合成許多新的MOFs材料。 3MOFs材料的合成方法 MOFs合成方法有多種，近年來又出現(xiàn)了許多新的合成方法，其中主要有： （1） 熔劑法：是在水或有機溶劑存在下，使用帶有聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼高壓反應釜或玻璃試管加熱原料混合物，在自身壓力下反應得到高質量的單晶； （2） 液相擴散法：按一定比例將金屬鹽、有機配體、合適的溶劑混合后，放入玻璃小瓶中，再將小瓶放入大瓶中，把質子化溶劑也放入大瓶中，之后將瓶蓋封住、靜置，經(jīng)過一段時間，MOFs晶體生成； （3） 其他方法:近幾年又出現(xiàn)了許多新的制法，其中有溶膠-凝膠法、攪拌合成法、固相合成法、微波、超聲波、離子熱等方法。 [1] 4MOFs材料的應用 MOFs具有多孔、大比表面積和多金屬位點等諸多性能，因此在化學化工領域得到許多應用，例如氣體貯存、分子分離、催化、藥物緩釋等。 （1）氣體的吸附與儲存：MOFs特殊的孔道結構，是理想的氫氣存貯材料，現(xiàn)在MOF177在77K下的儲氫能力已達到7.5%，當前研究重點是室溫下達到高儲氫能力的突破； （2）分子分離：MOFs的孔道大小和孔道表面可以控制，可以用于烷烴分離，也可以由于手性分離，在這方面的應用正在擴大； （3）催化：MOFs材料的不飽和金屬位點作為Lewis酸位，可以用作催化中心，現(xiàn)已用于氰基化反應、烴類和醇類的氧化反應、酯化反應、Diels-Alder 反應等多種反應，具有較高的活性； （4）藥物的緩釋：MOFs材料具有較高的載藥量、生物兼容性及功能多樣性，可廣泛用于藥物載體，例如MIL-100和MIL-101對布洛芬有較好的載藥和釋放效果；其固載率和緩釋時間分別為350mg/g,3天，1400mg/g,6天。展望未來MOFs材料無論在品種、性能、合成方法、應用領域，作為一類新型材料，還會進一步發(fā)展和擴大。 |
2樓2015-08-19 11:17:51
文言文
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3樓2015-09-01 18:43:43
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4樓2015-09-02 00:16:42
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【答案】應助回帖
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