MOF合成与功能应用教学讲座PPT.ppt

,mof合成与功能应用,mof简介,metal organic framework 主要特点： 1）结晶本性结构可确定、 孔均一性 2）可设计的丰富的结构类型 3）可调节的化学多功能性 4）低密度、永久孔洞、超高 的比表面积 5）可功能化的孔空间,mof合成,丰富多变的可设 计配体： 含羧基配体 含氮配体 不同功能的金属 离子,mof合成,配位化学软硬酸碱规则构筑稳定mof,dawei feng, hong-cai zhou,* et al. angew. chem. int. ed. 2012, 51, 10307,pcn porous coordination network,稳定mof简介,mil-101系列,zif-8系列,pcn-222系列,稳定mof简介,g. frey,et al. science 2005, 309, 2040-2042,mil-101,对各种溶剂稳定，中性、酸性条件下水稳定。,mil material institut lavoisier,稳定mof简介,zif-8,zeolitic imidazolate frameworks,omar m. yaghi*,et al. pnas, 2006, 103, 10186 10191,稳定mof简介,稳定的pcn-22x系列mof,mof功能应用,主要应用： 气体储存与分离 催化 传感 作为载体或模板构筑新材料 药物运输,气体吸附、储存与分离,目前常压储氢记录：,吸附焓：310 kj/mol太低，导致常温储氢能力弱。 吸附作用位点：不饱和金属配位中心，苯环等。,krautscheid h. et al. angew. chem. int. ed. 2011, 50, 10344.,气体吸附、储存与分离,ch4储存,yang peng, omar k. farha,* taner yildirim,* et al. j. am. chem. soc. 2013, 135, 11887.,气体吸附、储存与分离,co2选择吸附与分离,气体吸附、储存与分离,co2选择吸附与分离,mof的催化应用,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) 反应活性中心为配位不饱和的mn2+ i和mn2+ ii位（lewis酸性位点）,尺寸选择效应：增大反应物分子，活性降低，说明反应发生在孔内,硅氰化反应,构件纳米复合材料,直接碳化，形成多孔碳材料 利用mof孔洞形成碳纳米管,构件纳米复合材料,作为模板合成金属氧化物,总结,合作前景： mofs的合成与性能研究是多学科交叉的前沿研究，其内容涉及无机化学、材