MOF合成与功能应用教学讲座PPT

1、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

2、 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

3、 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

4、 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