功能MOFs材料的研究进展.pdf

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1、2016年3月化学研究144第27卷第2期CHEMICALRESEARCHhttp：／／hxya．cbpt．cnki．net功能MOFs材料的研究进展郝召民，杜利利，王中英，陈照，娄萧峰(河南大学化学化工学院，河南开封475004)摘要：随着配位化学的不断发展，新配体的引入以及新合成方法的创新，使众多拥有不同孔径的材料被源源不断的合成出来．本文作者主要对MOFs材料在气体存储、光学、分子磁体和催化反应等方面的研究进展进行评述，并对这一新型材料的研究应用前景进行了展望．关键词：配位化学；MOFs材料；

2、晶体中图分类号：O613．72文献标志码：A文章编号：1008～1011(2016)O2一O144一O8ResearchprogressofthefunctionalMOFsmaterialsHAOZhaomin，DULili，WANGZhongying，CHENZhao，LOUXiaofeng(CollegeofChemistryandChemicalEngineering，HenanUniversity，Kaireng475004，Henan，China)Abstract：Withthedeve

3、lopmentofcoordinationchemistry，theintroductionofnewligandsandsyntheticmethods，manycrystalswithdifferentporesizeshavebeensynthesized．Inthispa—per，wemainlyconcernedwiththeapplicationsofMOFsintheaspectofgasstorage，optics，molecularmagnet，thecatalyticreacti

4、onandSOon．Furthermore，wealsolookforwardtotheapplicationofMOFsmaterialbasedontheachievements．Keywords：coordinationchemistry；MOFsmaterial；crystal金属有机骨架(MOFs)材料是近十年来发展迅配体分子所形成的零维、一维或多维的多孔晶态化速的一种配位聚合物，是继沸石和碳纳米管之后的合物．在MOFs材料中，一般以金属离子为连接点，又一类重要的新型多孔材料，在催化、储能

5、和分离中以有机配位体为支撑，以此来构筑3D空间网络结都有广泛应用，目前已成为无机化学、有机化学等多构．从其结构上看，在这种配合物结构框架中，配体个化学分支的重要研究方向．M0Fs在材料领域有小分子与中心离子之间并不是简单物理堆积，而是潜在的应用价值，新颖的骨架结构，拓扑美学特点和通过一定的化学作用连接在一起，如化学键、范德华良好的性能，其骨架相对稳定，在不同配体环境下基力、离子键及氢键作用等．它们的排列具有方向性，本不会发生显著变化，且配体中包含多个N、O原引入有特殊性能和结构的配体可以合成结构和功

6、能子，有很强的配位能力和丰富的配位模式，因而成为可预测的且排列可控制的MOFs．研究热点．MOFs材料通常具有大的比表面积、可MOFs材料是结构化学、材料化学、有机化学以调的孔尺寸和孔形状，被认为是桥联微孔分子筛和及晶体工程等学科结合的产物，成为一个新的研究介孔硅的重要材料．领域．MOFs的发展仅仅数十年历史，但科学家们M0Fs是一类很重要且新颖的多功能晶态材却已合成出不计其数的金属有机框．由于其结构的料，它是由金属离子或团簇与具有一定刚性的有机丰富性、可调性、可修饰化和易功能化等特征，使其在气体选

7、择性吸收、小分子分离、能源存储、药物载体、多相催化以及光电磁学等领域引起人们极大的收稿日期：2015—07—23．兴趣，成为材料科学研究增长最快的新型材料．本基金项目：河南大学博士科研启动基金(B2014116)．作者简介：郝召民(1984一)，男，讲师，研究方向为配位化学．通文作者主要对MOFs材料在气体存储、光学、电学、讯联系人，E-mail：zmhao@henu．edu．cn．DOI：10．14002／j．hxya．2016．02．002l化学研究。2016，27(2)：144—151第2期郝

8、召民等：功能MOFs材料的研究进展图8HUPP小组设计合成的具有催化活性的配合物la)和XU小组设计的能够催化CO的配合物{b)Fig．8DesignedcomplexeswiththecatalyticactivitybyHUPP’sgroup州(a)andthecomplexforcatalyzingCOdesignedbyXU’Sgroup[(b)化合物一直是长期以来一项具有挑战性的工作．5其他领域ol。随着MOFs材料种类的日益增多以及复合MOFs材料在药物负