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,MOF合成与功能应用,卢磊磊、周宇、刘恒劼徐海群、周玉晓、胡应立、钱飞进,MOF简介,MetalOrganicFramework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,DaweiFeng,Hong-CaiZhou,*etal.Angew.Chem.Int.Ed.2012,51,10307,PCNPorousCoordinationNetwork,稳定MOF简介,MIL-101系列,ZIF-8系列,PCN-222系列,稳定MOF简介,G.Frey,etal.Science2005,309,2040-2042,MIL-101,对各种溶剂稳定，中性、酸性条件下水稳定。,MILMaterialInstitutLavoisier,稳定MOF简介,ZIF-8,ZeoliticImidazolateFrameworks,OmarM.Yaghi*,etal.PNAS,2006,103,1018610191,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：310kJ/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。,KrautscheidH.etal.Angew.Chem.Int.Ed.2011,50,10344.,气体吸附、储存与分离,CH4储存,YangPeng,OmarK.Farha,*TanerYildirim,*etal.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,SatoshiHorike，JeffreyR.Long*.J.Am.Chem.Soc.2008,130,58545855,Orange,green,gray,andbluespheresrepresentMn,Cl,C,andNatoms,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、材料化
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