ZIFs的合成和应用

1、Synthesis & Applications of ZIFs王荣(SA11014007)谈紫琪(SA11014010)李晓宁(SA11014011)袁晨辰(SA110104902)王俊伟(SA110104901)OutlineIntroductionlBackground of ZIFslGeneral Synethsis MethodsExperiment&Character lSynthesis for ZIF-8lCharacterizationConclusionReferences(ZIFs)是多孔晶体材料，ZIFs是通过与金属的“裁剪”合成，金属在有机化合物ZI

2、Fs的结构中担当网络中心和连接处的支柱，咪唑类结构作为框架，通过改变原料配比，可以合成了数以千计的多孔结晶类物质，相对于MoFs材料来说zIFs的热稳定性和化学稳定性比较好，并且ZIFs与传统的分子筛沸石体系相比具有产率高、微孔形状和尺寸可调等结构和功能，这使得ZIFs的研究成为化学界最热的领域之一。Background IntroductionBackground Introduction文字内容M-Im-M的键角和沸石的的键角和沸石的Si-O-Si键角相同键角相同Im的种类单击添加单击添加单击添加单击添加Background StructrueBackground Introduction

3、Background Introduction多孔性和多样性多孔性和多样性1具有催化性能具有催化性能2结构的多样性结构的多样性4比表面积大比表面积大3ZIFs骨架中含有大量的未配位的N原子，这些N原子能够提供电子使与之结合后的结构具有稳定性，同时ZIFS与MOFs结构类似，都具有开放式的骨架结构、较大的比表面积和规则的孔道结构，这些特点都可以使之具有作为非均相催化剂的载体的潜力。storageCatalysisAbsortionApplications Introduction主要是吸附和存储CO2，ZIF-8等具有很好的气体吸附功能，它们的比表面积很大，具有良好的储存气体的功能，其中ZIF一

4、20还能有效地把CO2从CH4中分离出来，基本上这些ZIFs材料的表面积比多孔沸石的表面积多2倍以上当通入体积比为1:1的CO2与其他气体混合的气体时，CO2能够完全被捕获，ZIFs也可以看作多种碳氢化合物的过滤器。溶剂挥发法溶剂挥发法通常采用蒸发或者冷却饱和溶液的方法使晶体结晶析出。此方法用量消耗特别少，但所用的时间比较长，一般在一到两个月，有的甚至几年时间。溶剂热法此方法是将锌、铜、钴等金属无机盐中的一种或两种与咪唑类有机配体中一种或两种溶解于DMF等有机胺溶剂中配成反应体系，在85120自生压力下晶化4896h。液相扩散法液相扩散法反应条件比较温和，将咪唑类配体溶解于DMF等有机溶剂中，

5、置于试管底层，然后将溶有金属无机盐的缓冲剂缓慢的加入有机溶剂上层。Synthesis Methods Introduction Steam-Assisted Conversion1Contra-diffusion synthesis212Synthesis Methods Introduction由于使用的DMF分子比空隙大，所以在合成过程中并不能直接释放。而ZIFs的应用则要求对环境的友好和容易制备。同时在无DMF的制备尝试中，低温共融和水热法都没有很好的合成出ZIFsproblemssteam-assisted conversion methodSynthesissteam-assiste

6、d conversion methodSynthesissteam-assisted conversion methodseal and heated at 120 C for 24 h add H2O (2 mL) to the bottom of each autoclaveZn(OAc)22H2O (0.11 g, 0.5 mmol)2-methylimidazole (0.41 g, 5 mmol)place in a small teflon cupEach cup and holder was placed ina stainless steel autoclaveSynthesi

7、s steam-assisted conversion methodSynthesissteam-assisted conversion methodsteam-assisted conversion methodCharacterizationSEMCharacterization SEMCharacterization SEMCharacterization 第一次尝试了用水代替DMF等有机溶剂，但是无法通过共融或者水热法得到ZIFs产物，显示了水的直接架构作用，预示可以使用干胶法来制备ZIFs。ZIF-8和ZIF-67作为液体润滑剂中的添加剂，显示出了优秀的抗磨损和承载能力。具有用作工业

8、润滑添加剂的潜力。ConclusionSynthesis Methods IntroductionCharacterization XRDCharacterizationSEMCharacterization在柔性高聚尼龙衬底上合成了ZIFs，在金属一侧形成了厚度到16nm的薄膜，而咪唑一侧形成了纳米颗粒。这种方法提供了一种简易方便的在柔性衬底上直接合成ZIFs的方法，并且可以通过改变反应条件如温度，溶液高聚物来改变产物性质。ConclusionMinqi Zhu, Surendar R. Venna,，Jacek B. Jasinski, and Moises A.Carreon*,dx.d

9、/10.1021/cm201701f，Chem.Mater. 2011, 23, 35903592Jianfeng Yao,* Dehua Dong, Dan Li, Li He, Gengsheng Xu and Huanting Wang*，Chem. Commun., 2011, 47,25592561 2559Qi Shi, Zhaofeng Chen, Zhengwei Song, Jinping Li, and Jinxiang Dong，Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 672 675ANH PHAN, CHRISTIAN J. DOONAN,FERNANDO J. URIBE-ROMO, CAROLYN B. KNOBLER,MICHAEL OKEEFFE, AND OMAR M. YAGHI*，ACCOUNTS OF CHEMICAL RESEARCH 58-67 Jan