MOFs材料介绍.ppt

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title stylea,Click to edit Master title stylea,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,MOFs材料介绍,MOFs,材料简介,制备方法,文献阅读,目 录,一,二,三,2,一,MOFs,材料简介,20,世纪,90,年代中期，第一代,MOFs,材料被合成出来,孔径和稳定性受到一定限制,1999,年，,Yaghi,等人合成具有三维开放骨架结构的,MOF-5,去除孔道中的客体分子后仍然保持骨架完整,2002,年，,Yaghi,科研组合成,IRMOF,系列材料,实现,MOF,材料从微孔到介孔的成功过渡,2008,年，,Yaghi,研究组合成出上百种,ZIF,系列类分子筛材料,金属离子,有机配体,配位,自组装,周期性网状骨架的多孔材料,3,MOFs,材料简介,比表面积大,孔道可调控,可功能化,气体储存,吸附分离,催化,光学材料,磁性材料,药物传输,4,IRMOF,由分离的次级结构单元【,Zn,4,O,】,6+,无机基团与一系列芳香羧酸配体,最简单的为,IRMOF-1,其表面积高，孔道结构规则，孔容积较大，表现出一定的储氢性能。,.,以八面体形式桥连自组装而成的微孔晶体材料,Zn,4,O,（,R1-BDC,）,IRMOF,1,2,3,4,5,5,IRMOF,6,大家应该也有点累了，稍作休息,大家有疑问的，可以询问和交流,7,具有孔笼孔道结构的,MOF,材料,Cu-BTC:,间苯三甲酸和硝酸铜在乙二醇,/,水的混合溶液中，,180,下反应,12h,。,改变不同的有机配体，可以获得具有,“,孔笼,-,孔道,”,结构,的,MOF,材料。,8,具有孔笼孔道结构的,MOF,材料,9,MIL,最大的特点,MIL-53,（,Cr,）,MIL,结构,Cr(NO3),3,4,H,2,O,，对苯二甲酸，氢氟酸和水按比例,1:1:280,合成的,柔韧性，在外界因素刺激下，材料结构会在大孔和窄孔两种形态之间转变。,其晶体由八面体的,CrO4(OH)2,和苯二羧酸在空间中相互桥连形成，并具有独特的一维菱形孔道结构,呼吸现象,10,MIL,呼吸现象,11,CPL,CPL,由六配体金属元素与中性的含氮杂环的,2,，,2,联吡啶，苯酚等配体配位而成,其中四个配位位置是金属和和吡嗪类,羧酸配体连接而成的二维平面结构,剩余的两个位置则是金属与线性二齿,有机配体形成，形成独特的层状结构,最大的特点，材料在吸附客体分子时，,材料的晶体骨架结构会在一个,吸附临界点,发生明显的膨胀,，从而使,孔道结构发生,巨大的变化,，且材料吸附客体分子能力会,发生突变。,12,CPL,13,ZIF,利用,Zn,（二价）或,Co,（二价）与咪唑体反应，合成出类沸石,结构的,MOF,材料,14,ZIF,15,二 制备方法,超声合成法,电化学合成,16,制备方法,溶剂热法,/,水热法,晶体生长完美,设备简单,孔径的控制,17,制备方法,微波法,微波,快速结晶,电荷分布不均的小分子迅速吸收电磁波而使其产生高速转动和碰撞，从而极性分子随外电场变化而摆动并产生热效应，使反应物的温度在短时间内迅速升高。,在微波辅助下，可以在较低温度下，较为温和的条件，较短的时间内完成反应，晶体颗粒小。,18,制备方法,晶种法,反应条件温和，生成较好的单晶，便于单晶结构解析,缺点：时间长，且需反应物在室温条件下溶解性好。,通过蒸发或冷却化合物大的饱和溶液，生成单晶,19,制备方法,超声合成法,超声合成在于能使溶剂中不断地形成气泡的产生，生长和破裂，即形成声波空穴。,成核均匀，降低晶化时间，形成较小的晶体尺寸。,20,Phase 1,三 文献阅读,（一）磁性微球,fe3o4,的制备,（二）,fe3o4sio2,的制备,fe3o4,微球,HCL,超声分散,10min,，纯水洗涤三次,加入乙醇，水混合溶液,加入氨水,超声均匀后加入硅酸乙酯,机械搅拌,超声均匀,乙醇，水，洗涤，真空干燥,超声分散,21,（三）合成,MIL-101,Cr(NO3)3,9H2O,苯二甲酸,加至聚四氟乙烯反应釜,加入水，氢氟酸,产物经,DMF,回流,12h,，,10000rpm,离心,5min,，弃上液，乙醇洗涤数次，离心，干燥,混合均匀后密封装入不锈钢套内，烘箱中,220,反应,8h,22,23,24,25,MOF-5,的合成,Zn(OAc),2,2H2O,溶解于,DMF,中，对苯二甲酸溶解在,DMF,中，超声溶解均匀,产物离心分离，,DMF,洗涤三次，静置，高沸点溶剂,DMF,从离心管顶部倒出，加入低沸点溶剂二氯甲烷，重复三次,真空干燥，将干燥好的粉末细细研磨过筛，取得粒径在,50-75um,的晶体粉末备用,26,固相萃取,MOF-5,粉末超声分散在乙腈中制得,MOF-5,悬浮液,悬浮液填充到固相萃取空柱管,上样前，甲醇淋洗,上样后，真空抽取,SPE,柱，,目标物用二氯甲烷洗脱,氮气流吹干洗脱液，再加入乙腈,复溶样品，取其进入色谱柱分析数据,27,28,