MOFs材料介绍PPT课件.ppt

金属 有机骨架材料 MOFs 多孔材料家族的新成员 2 MOFs材料简介制备方法文献阅读 目录 一 二 三 一MOFs材料简介 3 20世纪90年代中期 第一代MOFs材料被合成出来 孔径和稳定性受到一定限制 1999年 Yaghi等人合成具有三维开放骨架结构的MOF 5 去除孔道中的客体分子后仍然保持骨架完整 2002年 Yaghi科研组合成IRMOF系列材料 实现MOF材料从微孔到介孔的成功过渡 2008年 Yaghi研究组合成出上百种ZIF系列类分子筛材料 金属离子 有机配体 配位 自组装 周期性网状骨架的多孔材料 4 MOFs材料简介 比表面积大孔道可调控可功能化 气体储存吸附分离催化光学材料磁性材料药物传输 IRMOF 由分离的次级结构单元 Zn4O 6 无机基团与一系列芳香羧酸配体 最简单的为IRMOF 1 其表面积高 孔道结构规则 孔容积较大 表现出一定的储氢性能 以八面体形式桥连自组装而成的微孔晶体材料Zn4O R1 BDC IRMOF 1 2 3 4 5 IRMOF 6 具有孔笼孔道结构的MOF材料 7 Cu BTC 间苯三甲酸和硝酸铜在乙二醇 水的混合溶液中 180 下反应12h 改变不同的有机配体 可以获得具有 孔笼 孔道 结构的MOF材料 具有孔笼孔道结构的MOF材料 8 MIL 最大的特点 MIL 53 Cr MIL 结构 Cr NO3 3 4H2O 对苯二甲酸 氢氟酸和水按比例1 1 280合成的 柔韧性 在外界因素刺激下 材料结构会在大孔和窄孔两种形态之间转变 其晶体由八面体的CrO4 OH 2和苯二羧酸在空间中相互桥连形成 并具有独特的一维菱形孔道结构 呼吸现象 MIL 10 呼吸现象 CPL CPL 12 ZIF 利用Zn 二价 或Co 二价 与咪唑体反应 合成出类沸石结构的MOF材料 ZIF 14 二制备方法 15 超声合成法 电化学合成 制备方法 溶剂热法 水热法 16 晶体生长完美设备简单孔径的控制 制备方法 微波法 17 微波快速结晶 电荷分布不均的小分子迅速吸收电磁波而使其产生高速转动和碰撞 从而极性分子随外电场变化而摆动并产生热效应 使反应物的温度在短时间内迅速升高 在微波辅助下 可以在较低温度下 较为温和的条件 较短的时间内完成反应 晶体颗粒小 18 制备方法 晶种法 反应条件温和 生成较好的单晶 便于单晶结构解析缺点 时间长 且需反应物在室温条件下溶解性好 通过蒸发或冷却化合物大的饱和溶液 生成单晶 制备方法 超声合成法 超声合成在于能使溶剂中不断地形成气泡的产生 生长和破裂 即形成声波空穴 19 成核均匀 降低晶化时间 形成较小的晶体尺寸 Phase1 三文献阅读 一 磁性微球fe3o4的制备 二 fe3o4 sio2的制备 20 fe3o4微球 HCL 超声分散10min 纯水洗涤三次 加入乙醇 水混合溶液 加入氨水 超声均匀后加入硅酸乙酯 机械搅拌 超声均匀 乙醇 水 洗涤 真空干燥 超声分散 三 合成MIL 101 Cr NO3 3 9H2O 苯二甲酸 加至聚四氟乙烯反应釜 加入水 氢氟酸 产物经DMF回流12h 10000rpm离心5min 弃上液 乙醇洗涤数次 离心 干燥 混合均匀后密封装入不锈钢套内 烘箱中220 反应8h 22 23 24 MOF 5的合成 Zn OAc 2 2H2O溶解于DMF中 对苯二甲酸溶解在DMF中 超声溶解均匀 产物离心分离 DMF洗涤三次 静置 高沸