1、a,1,MOF合成與功能應(yīng)用,盧磊磊、周宇、劉恒劼 徐海群、周玉曉、胡應(yīng)立、錢飛進(jìn),a,2,MOF簡介,Metal Organic Framework 主要特點(diǎn)： 1）結(jié)晶本性結(jié)構(gòu)可確定、 孔均一性 2）可設(shè)計的豐富的結(jié)構(gòu)類型 3）可調(diào)節(jié)的化學(xué)多功能性 4）低密度、永久孔洞、超高 的比表面積 5）可功能化的孔空間,a,3,MOF合成,豐富多變的可設(shè) 計配體： 含羧基配體 含氮配體 不同功能的金屬 離子,a,4,MOF合成,配位化學(xué)軟硬酸堿規(guī)則構(gòu)筑穩(wěn)定MOF,Dawei Feng, Hong-Cai Zhou,* et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 10

2、307,PCN Porous Coordination Network,a,5,穩(wěn)定MOF簡介,MIL-101系列,ZIF-8系列,PCN-222系列,a,6,穩(wěn)定MOF簡介,G. Frey,et al. Science 2005, 309, 2040-2042,MIL-101,對各種溶劑穩(wěn)定，中性、酸性條件下水穩(wěn)定。,MIL Material Institut Lavoisier,a,7,穩(wěn)定MOF簡介,ZIF-8,Zeolitic Imidazolate Frameworks,Omar M. Yaghi*,et al. PNAS, 2006, 103, 10186 10191,a,8,穩(wěn)定

3、MOF簡介,穩(wěn)定的PCN-22X系列MOF,a,9,MOF功能應(yīng)用,主要應(yīng)用： 氣體儲存與分離 催化 傳感 作為載體或模板構(gòu)筑新材料 藥物運(yùn)輸,a,10,氣體吸附、儲存與分離,目前常壓儲氫記錄：,吸附焓：310 kJ/mol太低，導(dǎo)致常溫儲氫能力弱。 吸附作用位點(diǎn)：不飽和金屬配位中心，苯環(huán)等。,Krautscheid H. et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 10344.,a,11,氣體吸附、儲存與分離,CH4儲存,Yang Peng, Omar K. Farha,* Taner Yildirim,* et al. J. Am. Chem. Soc.

4、2013, 135, 11887.,a,12,氣體吸附、儲存與分離,CO2選擇吸附與分離,a,13,氣體吸附、儲存與分離,CO2選擇吸附與分離,a,14,MOF的催化應(yīng)用,Satoshi Horike，Jeffrey R. Long*.J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 58545855,Orange, green, gray, and blue spheres represent Mn, Cl, C, and N atoms,Mn3(Mn4Cl)3(BTT)8(CH3OH)102 (1; H3BTT ) 1,3,5-benzenetristetrazol-5-yl) 反應(yīng)活性中心為配位不飽和的Mn2+ I和Mn2+ II位（lewis酸性位點(diǎn)）,尺寸選擇效應(yīng)：增大反應(yīng)物分子，活性降低，說明反應(yīng)發(fā)生在孔內(nèi),硅氰化反應(yīng),a,15,構(gòu)件納米復(fù)合材料,直接碳化，形成多孔碳材料 利用MOF孔洞形成碳納米管,a,16,構(gòu)件納米復(fù)合材料,作為模板合成金屬氧化物,a,17,總結(jié),合作前景： MOFs的合成與性能研究是多學(xué)科交叉的前沿研究，其內(nèi)容涉及無