MOFs材料简介.pptx

分子分离
MOFs材料孔径大小和孔道表面可调控的MOFs材料， 这可以用于分子分离。2006年，Chen等人报道了一个 微孔材料MOF-508，由于它的孔道大小形状具有分离烷 烃的能力，因此，MOF-508首次成为气相分离柱填充材 料的MOFs
药物缓释
MOFs材料由于具有高的药物负载量、生物兼 容性以及功能多样性，因此成为可以广泛应用的 药物载体。由于组成 MOFs 材料的有机配体上的 官能团以及孔结构可以根据实际需要进行调变， 从而使得 MOFs 材料在药物缓释用途上有其应用 前景。
相对于传统的C-18 硅胶颗粒、碳纳米管和石墨烯等材料, MOFs 材料具有一些优越的结构特点可以使其在萃取分离中的应用潜力更广 阔: 多孔结构的大比表面积使富集吸附的接触点增多; 多孔结构更利 于目标物在MOFs 材料表面吸附; 可以通过优化有机配体结构提高萃取 选择性;可以通过π-π作用、范德华力、氢键作用与目标分子作用,从 而提高吸附效果。当其萃取有机物时, 因MOFs 比表面积大, 吸附容量 高, 萃取完成后将萃取相洗脱, 即可实现痕量目标化合物的萃取分离。 目前在萃取分离中应用最多的是具有水稳定性、溶剂稳定性和热稳定 性好的MOFs 材料, 如ZIFs 系列和MILs 系列。
MOFs具有合成方法多样、比表面积大、孔道和 化学性质可调等优点。
由于其这些特点，该材料主要应用于催化、传 感、药物输送和分离分析等领域
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由于MOFs 材料具有高比表面积和高孔隙率的优 点,且可以通过π-π作用、配位作用与目标分子 作用, 是理想的固定相材料。
MOFs 材料能够应用于同分异构体、同系物、手 性化合物等性质非常相近的有机化合物的分离分 析中, 主要是因为MOFs 材料具有多孔结构, 能 够在分离过程中能够起到分子筛的作用。
Chang N, Gu ZY, Wang HF, et al. Metal-organic frameworks based tandem molecular sieve as a dual platform for selective microextraction and high resolution gas chromatographic
(zeolitic imidazolate frameworks, ZIFs) 系列 由环糊精(cyclodextrin, CD)等生物分子配体组成的MOFs 材料, 如CD-MOFs
系列
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李晋成, 刘欢. 食品安全质量检测学报[C].2015
eg.
Chang.N 等采用层层涂覆的方法制备了ZIF-8 纳米晶涂覆的固相微萃取(solid phase microextraction, SPME)纤维, 发展了以ZIF-8 为涂层 的SPME 方法, 并应用到石油样品和人血清样品中 挥发性直链烷烃的高选择性测定中。
Baidu Nhomakorabea
eg. 将反应物 CoCI2∙6H2O (0.50 mmol,0.120 g), H3L (0.50 mmol, 0.158g), Na2CO3 (1.00 mmol, 0.083g)加入到25 mL耐 高温高压的聚四氟乙稀容器中,另加15 mL蒸馏水,滴加两滴 DMF,然后密封在不绣钢反应釜中,120°C下晶化72 h,程序 降温到30'C,洗涤,过滤,得到规则的紫色晶体
金属离子 Co2+
有机配体 H3L
5-（苯甲酸-4-甲氧 基）间苯二甲酸
催化
MOFs 材料的不饱和金属位点作为Lewis acid sites可 以用作催化中心，目前已应用到氰基化反应、烃类、醇 类的氧化反应、Diels-Alder 反应、酯化反应、偶联反 应等多种反应。
气体吸附与存储
氢气作为一种理想的高效清洁能源，它不仅燃烧 效率高而且清洁无污染受到了人们的青睐，由于 MOFs 材料的特殊孔道结构，被认为是潜在的储氢材 料。
金属离子 Co2+ 有机配体L-色氨酸 1,2-二(4-吡啶基)乙烯
由羧酸类配体组成的MOFs 材料 如奥斯陆大学(Universitetet i Oslo, UiO)系列、网状金属-有机骨架材料 (isoreticular metal-organic frameworks, IRMOFs)、来瓦希尔骨架材料 (materials of institute lavoisier frameworks,MILs) 系列和香港科技大学 (Hongkong University ofScience and Technology, HUST)系列等 由含氮的杂环配体组成的MOFs 材料, 如类沸石咪唑酯骨架结构材料
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MOFs 的命名最早由Yaghi 于1995 年提出
金属-有机骨架材料(metal organic frameworks, MOFs) 是由含氧或氮的有机金属配体与金属离子自组装而形 成的一类具有周期性网状结构的多孔配位聚合物。
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