二维金属有机框架杂化结构的制备与表征文献综述
2020-06-28 20:13:04
摘要 二维金属有机框架(MOF)纳米片由于其超薄厚度和大表面积等独特性质而引起越来越多的研究兴趣。
本综述介绍了MOF材料前景,制备方法(界面合成和三层合成),和在相关领域的应用前景,并且叙述了当前二维MOF纳米材料面临的挑战以及对其未来发展趋势的展望。
1、前言 金属-有机框架是通过将无机金属离子与多孔有机配体(例如羧酸盐配体和其他带负电荷的配体)连接而制成的结晶多孔杂化材料。
它是基于金属纳米粒子、金属簇或单金属离子所具有的多个结合位点与有机配体利用共价键等强相互作用自组装形成的具有周期性网状结构的一类聚合物的总称。
[1]金属-有机框架由于具有良好的可裁剪性,因而在结构和功能方面受到了越来越多的研究。
超高孔隙率和大表面积[2-3]这些特点使得金属-有机框架在各种应用领域具有巨大的潜力,如气体储存、分离、催化、传感器和生物医学等。
[2-3] 随着现代科学技术的发展,人们对材料的性能要求日趋多样化,单一的材料已无法满足人们的需要,杂化材料的出现为解决这一问题提供了解决方法。
有机无机杂化材料不同于传统意义上的复合材料,她的有机相与无机相微区尺寸均在纳米范围内,有的甚至是分子水平级的,兼具两材料的特点,在光学透明性、可调折射率、力学性能、耐高温、耐磨损、柔韧性、功能性等方面便显出单纯有机高分子材料或无机材料所不具备的优越性能。
[4] 近来,尺寸、形状和形貌受控的纳米级金属-有机框架晶体的制备已成为一个新兴课题,因为传统的大块金属-有机框架不能完全满足许多应用的特殊要求[5-7]特别是对于生物相关的应用,尺寸较小的金属-有机框架有助于它们在细胞内的内化,例如生物医学成像,药物递送和生物传感[8-10] 纳米级金属-有机框架也拥有比它们更大的表面积,从而使得它们在分离、传感和催化方面的性能大为改善[5,7]. 未来采用金属有机框架(MOFs)材料作为多功能纳米填充物将会大幅度的拓宽功能范围。
我们使用了一种自下而上的合成方法来合成微米级宽度和纳米级厚度的金属有机框架(MOFs)薄片。
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