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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：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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3樓2015-09-01 18:43:43
木瓜少爺
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【答案】應助回帖
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
按時到崗撒嬌
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4樓2015-09-02 00:16:42
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