功能MOFS材料PPT课件

什么是财政部的材料？2.MOFs材料的结构特征：3.金属氧化物燃料电池材料的制备方法；4.MOFs材料研究的意义。功能性MOFs材料，-2，1，什么是MOFs材料？MOFs是金属有机框架的简称。-，3，MOFs材料是通过无机金属中心(金属离子或金属簇)和桥连有机配体的自组装形成的具有周期性网络结构的结晶多孔材料。-，4，MOFs是一种有机-无机杂化材料，也称为配位聚合物，它不同于传统的无机多孔材料和常见的有机配合物。-，5，MOFs材料的主要结构由二级结构单元(SBU)和有机连接体之间的相互连接构成。这种材料的孔径形状和大小可以通过选择不同的金属中心和有机配体来实现。-，6，MOFs是指“配体和金属离子通过配位键连接形成的无限网络聚合物材料”，属于“无机-有机杂化材料”。MOFs材料兼具无机材料刚性和有机材料柔性的特点，使其在现代材料研究中呈现出巨大的发展潜力和诱人的发展前景。-、7、-、8、1D网络：是通过连接金属离子和桥接配体形成的一维、二维或三维网络结构。2，MOFs材料的结构特征，-9，2Ni (NO3) 2.6H2O BPE N(cn)2-ni(bpe)2(n(cn)2)(n(cn)2)(5h2o) n， BPE，2D网络：-10，3D网络：-11，3，制备MOFs材料的方法，-12，2.1自由金属离子和桥接配体的自组装，-13，2ni(NO3)2.6 H2O bpe namajordisadvantageofthiapproachattheoutcomesareoftendifficultetopredictedsmorocontrolisappliedonthemanyfactorseffecting thestructureoffamof .影响这些结构的因素有三个：(1)反离子，(2)模板(在结构中的当前位置必须是优先信息)，(3)溶剂或非粘合剂，(4)辅助试剂，(5)酸碱度，(6)水热/溶剂热条件.-，15，2.2保护性配体方法使用保护性配体来预测金属离子形成络合物和桥配体来组装MOFs:保护性配体控制形成的MOFs的结构，-16，2.3二级构建单元方法二级构建单元(二级构建单元=SBU)当桥配体与金属离子共聚时，通常可以在形成的结构中识别出簇，并且这些簇被称为二级构建单元。二级建筑单元只是一个概念单元，在原材料中不包含这种单元。17，zn4o(BDC)3n8n(DMF)(c6h 5cl)MOF 3336 zn4o单元(zn3336 filled circles)linkedtosixo 2 unitsofcbdcgroups(c 3336 shaded circles)。(b)thesamewithfourzno 4 Tetrahedrashed .(c)themewithec6八面体阴影。负离子(:开圆圈，C :阴影圆圈)。联系.18，-，19，-，20，网络结构被认为是通过连接八面体(Zn4O)(O2C)6二级结构单元与-C6H4-基团而形成的。利用二级结构单元的概念，我们可以理解多晶结构预测、多晶结构设计和具有特定结构的多晶结构的合成，22、二级结构单元可以导致多晶结构中的大孔：这是由于多晶结构中心之间的距离很远，23、2.4含金属配体(MLs)的方法与具有两个或多个能够与金属离子配位的配位位置的络合物，这种络合物可以连接其它金属离子。对-24，MOFs材料的研究不仅在于其诱人的拓扑结构，还在于其裁剪性和结构多样性的特点。易于进行设计组装和结构调整，为纳米多孔材料的设计提供了一种可行的方法。正是由于多孔材料的诸多优点和用途，它们受到了越来越多的关注。新型结构多孔材料的研究及其应用进展具有重要的理论和应用价值。目前，世界上许多化学家、物理学家和材料科学家的研究成果表明，多孔材料在气体存储、催化剂、分离和光电磁性材料方面具有重要的应用价值。此外，金属位点在许多分子识别过程中起着关键作用，因为金属位点可以产生高选择性和分子的储存和运输。MOFs材料通常具有不饱和金属位和大的比表面积，在化学工业中具有广阔的应用前景。MOFs材料是目前化学、能源、环境和材料领域的研究热点和前沿。相关研究的结果已在许多顶级国际期刊上发表，如科学、自然、自然学家和天使。这类材料在能源、环境污染控制、纳米材料、光电功能材料、医药、化工等领域有着广阔的应用前景。并且有望在解决人类社会面临的许多重大问题中发挥重要作用。在汽车中使用氢能是解决石油短缺的重要途径。燃料箱的设计，即氢的储存，是关键问题。目前，解决这个问题的方法并不令人满意。最近的文献报道了一种MOFs多孔材料。在77K无压条件下，MOFS多孔材料的某些区域可以吸收比目前任何材料都多的氢气，显示出氢能广泛应用的广阔前景。管状重氢分子储存在MOF-74的结构中。灰色代表碳原子，蓝色代表锌离子，绿色代表氘分子。根据学校图书馆的ACS和RSC数据库，选择一篇关于MOFs材料的光学、电学、磁学、吸附和催化性能的研究论文。仔细研究后，写一份不少于200字的阅读报告。作业，30，MOFs材料设计原理，31，MOFs包括两个重要组成部分：节点(连接器，网络结构中的节点)和接头(接头，网络结构的节点之间的化学键或包含多个化学键的有机官能团)。在多孔金属氧化物半导体中，人们通常认为金属离子是节点，配体是连接体。-32岁。由于多孔材料的晶格结构可以看作是不同连接的配体(连接体)和金属离子节点的结合，金属离子的配位构型和配体的几何构型对多孔材料的结构和性能起着决定性的作用。因此，在构建金属氧化物燃料电池时，首先要考虑配体的几何构型和金属离子的配位构型趋势，因为生成的晶格结构的基本类型主要取决于它们的对称性和结合点的数量。-，33，配体是骨架的重要组成部分，可分为单齿配体和多齿配体。它是一种具有分子功能的分子或离子，控制金属离子之间的距离和复合物的尺寸。由于配体本身具有特定的结构和不同的配位模式，即使是同一配体和金属离子的配位模式在不同的合成条件下也是不同的。1。有机配体的选择。选择用于合成MOFs的有机配体应包含至少一个多齿基团或包含多个单齿配位原子，如CO2H、PO3H、SO3H、吡啶基等。单齿配体合成的骨架结构相对简单，但稳定性差。多齿配体的配位相对复杂，所得配合物具有良好的稳定性。有机配体主要包括羧酸、氨、吡啶、醇和腈。常见的中性配体是含氮杂环化合物。金属离子是制造多金属氧化物的另一种元素。金属离子在配位聚合物的构建中充当连接配体的节点。不同的金属离子具有不同的配位数和配位构型，因此在构筑多光子晶体中起着不同的连接作用。近年来，除了过渡金属离子，还开始使用稀土金属离子，尤其是镧系金属离子。它们的配位数相对较高，可以是7、8或9个配位数，可以形成结构丰富多彩的多孔结构。2.金属离子选择-36。虽然设计具有特定功能的多孔多孔材料相对简单，但在实际合成中很难控制其结构。主