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有机框架材料的特点
点击次数:135 发布时间:2019-07-19
   有机框架材料的特点
 
  有机框架材料是一种有机-无机杂化材料,也称配位聚合物,它既不同于无机多孔材料,也不同于一般的有机配合物。兼有无机材料的刚性和有机材料的柔性特征。使其在现代材料研究方面呈现出巨大的发展潜力和诱人的发展前景。
 
  1.多孔性及大的比表面积
 
  孔隙是指除去客体分子后留下的多孔材料的空间。多孔性是材料应用于催化、气体吸附与分离的重要性质。材料的孔径大小直接受有机官能团的长度影响,有机配体越长,除去客体分子后材料的孔径越大。
 
  比表面积是评价多孔材料催化性能、吸附能力的另一重要指标,因此人们不断改变有机框架材料材料金属中心和连接臂的主要目的之一就是使材料具有更大的比表面积。
 
  2.结构与功能多样性
 
  有机框架材料材料可变的金属中心及有机配体导致了其结构与功能的多样性。有机框架材料材料金属中心的选择几乎覆盖了所有金属,包括主族元素、过渡元素、镧系金属等,其中应用较多的为Zn、Cu、Fe等。不同金属的价态、配位能力不同也导致了不同材料的出现。而对于有机配体的选择,则从最早易坍塌的含氮杂环类配体过渡到了稳定性好的羧酸类配体。
 
  3.不饱和的金属位点
 
  由于二甲基甲酰胺(DMF)、水、乙醇等小溶剂分子的存在,未饱和的金属中心与其进行结合来满足配位需求,经过加热或真空处理后可以去除这些溶剂分子,从而使不饱和金属位点暴露。这些暴露的不饱和金属位点可以通过与NH3、H2S、CO2等气体配位而达到气体吸附和分离的作用,也可以与带有氨基或羧基的物质进行配位,从而使有机框架材料材料作为药物载体或肽段分离的有效工具;此外,含有不饱和金属位点的有机框架材料材料亦可作为催化反应的催化剂加速反应的进行。
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