MOFs材料介绍ppt课件.ppt

1、金属-有机骨架材料（MOFs） 多孔材料家族的新成员,1,2,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

2、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,1,2,3,4,5,5,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-5

3、3（Cr）,MIL,结构,Cr(NO3)34H2O，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,9,MIL,10,呼吸现象, CPL,11,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,13,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

4、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。,Phase 1,三 文献阅读,（一）磁性微球fe3o4的制备 （二）fe3o4

5、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,21,22,23,24,MOF-5的合成,Zn(OAc)22H2O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，高沸点溶剂DMF从离