水分子对金属有机骨架材料结构及性能的影响.pdf

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1、第31卷第4期无机化学学报V0l_31No．42015年4月CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY627—634一述一水分子对金属有机骨架材料结构及性能的影响张倬铭杨江峰王勇李晋平(太原理工大学精细化工研究所，太原030024)摘要：金属有机骨架材料(Metal—OrganicFrameworks，MOFs)是一种新型有机一无机杂化材料，其在气体的吸附分离、催化、磁学、生物医学等领域表现出诱人的应用前景。但是，在水分子存在的情况下MOFs结构及性能会受到很大的影响．极大的阻碍了其工业化进程。本文系统介

2、绍了水分子对MOFs结构的破坏机理．并从金属和配体两方面总结了在水分子存在的情况下MOFs的稳定性问题；阐述了水分子的吸附机理以及吸附水分子后MOFs性能的变化：并且对水分子影响问题的研究趋势做了展望．以期为今后的研究提供参考。关键词：金属有机骨架材料(MOFs)；水解：吸附：水分子中图分类号：0641．4文献标识码：A文章编号：1001．4861(2015)04—0627—08DoI：1O．11862／CJIC．2015．075EfectofWaterMoleculesonStructureandPropertiesofMeta

3、l-OrganicFrameworksZHANGZhuo—MingYANGJiang—FengWANGYongLIJin-Ping假esearchInstituteofFineChemicals，TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024，China)Abstract：Metal—organicframeworks(MOFs)isanewclassoforganic-inorganichybrids．MOFshaveexhibitedtheattractiveprospectsinman

4、yfields，suchasthegasadsorptionandseparation，thecatalysts，themagnetismandthebio—medicine．However，itsperformancewillbegreatlyaffectedinthehumidenvironment，whichhindereditsindustrializationprocess．Firstly，thispaperdescribesthedestructionmechanismofMOFsatthepresenceofwate

5、rmolecules，andwesummarizetheelementsofMOFsstructurestabilityatthepresenceofwaterbasedontheirtwostructuralelements；Andthen，thispapersummarizestheadsorptionmechanismofwatermoleculesonMOFsandtheinfluenceofit；Finally，wemadeaprospectoftheMOF·waterissueinordertoprovidearefe

6、renceforfutureresearch．Keywords：metal—organicframeworks(MOFs)；hydrolysis；adsorbed；watermolecules0前言纪90年代．第一类MOFs就被合成出来，但其孔隙率和化学稳定性都不高随后MOFs获得了快速的近年来．一种新型多孔材料金属有机骨架材料发展．尤其从1995年开始．其发展速度更是惊人，许(Metal—OrganicFrameworks，MOFs)由于其结构和性多科学家开始致力于相关方面的研究。从其发展的能的新颖性受到了人们的广泛关注。MOF

7、s又称配历程来看．最初MOFs的研究集中在合成方法的探位聚合物．是由金属离子与有机配体通过自组装形索和结构的解析[2-5]．随后的研究主要集中于其性质，成的具有周期性网络结构的晶体材脊斗【_3_．早在20世包括光学[6-7]、磁学[8-9]、电学[10-11】等，以及潜在应用，例收稿日期：2014．10．14。收修改稿日期：2014．12—25。国家自然科学基金项目(N0．21136007、51302184)~973前期专项(2O14cB26O402)项目资助。通讯联系人。E-mail：jpli211@hotmail．COB628

8、无机化学学报第31卷如催化_l2_埘、离子交换[14-15]、气体储存[16-17]、分离～、传1-2影响MoFs水稳定性的因素感[21—22]、药物传递[23—241等方面。而目前，很多研究开始1．2．1金属离子簇逐步解决阻碍MOFs工业化的问题