金属-有机骨架材料

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划金属-有机骨架材料　　金属-有机骨架材料及其在催化反应中的应用　　金属-有机骨架(metal-organicframeworks，MOFs)材料是由金属离子和有机配体通过自组装而成的具有多孔结构的特殊晶体材料。由于其种类的多样性、孔道的可调性和结构的易功能化，已在气体的吸附和分离、催化、磁学、生物医学等领域表现出了诱人的应用前景。本文介绍了MOFs材料的类型和常用的合成方法，综述了近年来MOFs材料在催

2、化领域的应用，特别是以MOFs材料中骨架金属作为活性中心、骨架有机配体作为活性中心和负载催化活性组分的催化反应，并对MOFs材料的催化应用趋势做了展望，以期对MOFs材料的催化性能有比较全面的认识。　　引言目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　MOFs材料的出现可以追溯到1989年以Robson和Hoskins为

3、主要代表的工作，他们通过4，4'，4″，4-四氰基苯基甲烷和正一价铜盐［Cu(CH3CN)4］·BF4在硝基甲烷中反应，制备出了具有类似金刚石结构的三维网状配位聚合物，同时预测了该材料可能产生出比沸石分子筛更大的孔道和空穴，从此开始了MOFs材料的研究热潮。但早期合成的MOFs材料的骨架和孔结构不够稳定，容易变形。直到1995年Yaghi等合成出了具有稳定孔结构的MOFs，才使其具有了实用价值。由于MOFs材料具有大的比表面积和规整的孔道结构，并且孔尺寸的可调控性强，骨架金　　属离子和有机配体易实现功能化，因此

4、在催化研究、气体吸附、磁学性能、生物医学以及光电材料　　等领域得到了广泛应用。这些特性貌似与现有的沸石和介孔分子筛很相似，但实际上却有较大差别14］:如在孔尺寸方面，沸石的孔尺寸通常小于1nm，介孔分子筛的孔尺寸通常大于2nm，而MOFs的孔尺寸可以从微米到纳米不等;在比表面积方面，沸石通常小于600m2/g，介孔分子筛小于XXm2/g，而MOFs的比表面积可达10400m2/g［15］。不但如此，MOFs可以通过对有机配体的设计来实现更多的结构，如在MOFs中嵌入立体手性的配体，来实现不对称催化反应［16］等。

5、因此MOFs可以应用在一些沸石和介孔分子筛无法应用的方面。具体到催化方面，MOFs材料中的金属离子的不饱和配位点可以作为相应催化反应的活性中心;MOFs骨架上还可以引入多种具有催化性能的有机配体，尤其是可引入手性配体从而实现不对称催化反应;而且MOFs骨架孔尺寸可以在微孔与介孔之间调节，具有手性螺旋轴的孔道还可以提供不对称催化微环境;除此之外，大比表面积的MOFs材料还可负载高分散的纳米金属活性组分等，因此MOFs材料具有区别于其他催化剂材料的独特结构特征。　　2MOFs材料的类型及其合成目的-通过该培训员工可对

6、保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　2.1　　MOFs材料的类型　　随着MOFs材料合成技术的发展，现已合成出大量的MOFs材料。Robson等将MOFs材料按照骨架结构分为三大类:分别是一维链状MOFs、二维层状MOFs和三维网状MOFs。这种分类突出的是MOFs的骨架空间结构，但对MOFs中的重要组分:如金属离子和有机配体没有很好

7、地反映出来，MOFs材料的结构特征不明显。因此，结合MOFs材料的组分单元和在合成方面具有突出代表性的研究组又可将MOFs分为以下几大类　　［18—21］:(1)网状金属-有机骨架材料(isoreticular;(2)类沸石咪唑酯骨架材料;(3)来瓦希尔　　骨架材料(4)孔-通道式骨架材料(pocket-channelframeworks，PCNs)，其特征如下:　　(1)IRMOFs材料:主要是由［Zn4O］　　6+簇与有机　　羧酸配体以八面体开孔桥连而成的配位聚合物。这些有机羧酸配体在构筑多孔MOFs材料方面

8、具有以下优点:可以合成具有大的孔径和孔体积的类分子筛材料;羧酸配体易与金属离子或金属氧化物形成簇，在一定程度上减少了贯穿现象和线型配体出现低维结构的可能性。1999年，Yaghi等以对苯二甲酸(p-BDC)为配体，合成出了孔径为1.294nm的MOF-5的骨架空旷程度约为55%—61%，比表面积高达2目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大