羧酸盐为有机配体合成金属有机骨架MIL-101(Cr)文献综述
2020-06-25 20:44:54
1.金属有机骨架 金属-有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是近十几年发展起来的一类新型多孔材料。
由于具有高比表面积、大的孔体积以及化学性质稳定等特点,这类材料在吸附脱硫[10]、手性催化、气体储存与分离及环境有害气体吸附等方面得到广泛研究。
金属-有机骨架(MOFs)通常是指无机的金属中心(金属离子或金属簇)与有机配体通过共价键或离子-共价键相互联接,自组装形成的具有周期性网络结构的晶体多孔材料[11]。
与传统的硅铝分子筛相比,MOFs材料具有孔隙率和比表面积高、微孔尺寸和结构可调以及结构和功能多样性等特点,在气体储存、分离以及工业催化方面具有良好的应用前景[12]。
MIL-101 与大多数 MOFs 材料不同,具有更大的比表面积和孔体积,在水、空气及常用有机溶剂中具有优良的稳定性,其骨架结构在 300℃下不发生改变,克服了许多其他 MOFs 材料水热稳定性差的缺点,近年来 MIL-101 在非均相催化领域显示出独特的优越性,备受研究者关注。
本文介绍了 MIL-101 的合成方法研究进展及其改性材料在催化反应中的重要应用情况。
图1 MIL-101 的基本结构单元及骨架结构 MIL-101(Cr)可以总结出几种非常杰出的特性:一个拥有介孔的MTN型拓扑的沸石骨架结构,一个巨大的孔体积(702 nm3),一个大自由孔径(12 Aring;的五边形窗口和16 Aring;#215;14.5 Aring;的六边形窗口),两种介孔(29 Aring;和34 Aring;),巨大的BET和Langmuir比表面积(4100#177;200 m2/g,5900#177;300 m2/g),还拥有大量的不饱和铬位(理论上达到大约3.0 mmol/g)。
2.MIL-101(Cr)的制备 金属有机骨架材料MIL-101的具体的合成步骤采用马正飞教授课题组经过长期研究的以醋酸为矿化剂两步合成金属有机骨架材MIL-101,以醋酸为矿化剂,合成后采用热醇法和NH4F溶液法对MIL-101进行后处理。
,利用这套方法最后得到的MIL-101在298 K,1 bar下对CO的平衡吸附量可以达到45.46 ml/g。
这种的方法合成出来的MIL-101经过各种后处理方法后CO的吸附性能最好,并且合成出的MIL-101在BET比表面积上也明显大于使用传统合成方法合成的MIL-101,这也说明MIL-101对于CO的吸附性能与合成出的材料的BET比表面积也有关系,相同条件下,BET比表面积越大,材料的CO吸附性能越好。
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