作者:周宏才等 来源:《国家科学评论》 发布时间:2020/1/9 20:41:41
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综述:多级孔金属有机框架材料合成策略与应用

金属有机框架(metal-organic framework,缩写:MOF)是一类由有机配体和金属节点组装而成的多孔晶态材料,它们具有比表面积大,孔径可调,化学修饰性好等诸多优点,并在气体吸附与分离,催化,传感以及生物医药等领域有着极大的应用潜力。然而,大部分的金属-有机框架的孔径低于2纳米,是典型的微孔结构,这种大小有限的孔结构会阻碍框架内的传质,阻碍了金属-有机框架在催化等领域中的应用。为了克服这一局限性,研究者通过在微孔的金属-有机框架里引入介孔或大孔,从而得到一种具有多级孔结构的框架。这一策略保持了金属-有机框架的高比表面积,解决了微孔材料常见的传质问题,并为框架的后续修饰带来更多可能性,可谓是一举多得。

当前,已经有越来越多的多级孔金属-有机框架被报道,研究者可以通过框架拓扑控制,引入模板剂,刻蚀法,构筑复合物等多种方法来构筑多级孔。上图所示的就是利用配体的不稳定性,选择性地在框架除去一种配体,从而制造出较大的孔。

近日,美国德州农工大学周宏才教授团队在《国家科学评论》(National Science Review, NSR)上发表了题为《Hierarchically porous metal–organic frameworks: synthetic strategies andapplications》的综述,该综述系统地总结了具有多级孔结构的典型拓扑框架,构筑多级孔框架的不同合成策略,以及这类材料在多相催化和客体封装方面的应用,并展望了该领域的未来趋势,为金属-有机框架的发展提供了借鉴思路。(来源:科学网)

相关论文信息:https://doi.org/10.1093/nsr/nwz170

 
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