發(fā)布時間：2021-02-24 03:34

　　作為新型晶體材料,金屬-有機(jī)框架（MOFs）因具有比表面積大、孔隙率高、結(jié)構(gòu)多樣等特點而受到人們的廣泛關(guān)注.將其組裝成MOFs薄膜可以極大地拓展其在光電池、催化、二氧化碳還原、儲存和分離等領(lǐng)域的應(yīng)用.本文介紹了液相外延噴霧法層層組裝MOFs薄膜的方法,并闡述了該方法制備的MOFs薄膜在選擇性吸附與分離、催化、識別及光電器件方面的應(yīng)用.最后,對相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)行了展望. 

【文章來源】：中國科學(xué):化學(xué). 2020,50(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

MOF的結(jié)構(gòu)示意圖(網(wǎng)絡(luò)版彩圖)

選擇合適的基底并對其進(jìn)行功能基團(tuán)修飾是合成MOFs薄膜至關(guān)重要的步驟.迄今為止,成功用于支撐MOFs薄膜的基底有金屬薄片、硅片、氧化銦錫(ITO)、石英玻璃片、泡沫硅/鎳、毛細(xì)管柱及纖維等不同基底具有不同的特點,選擇與其相適應(yīng)的功能基團(tuán)對實現(xiàn)基底與MOFs薄膜的緊密連接具有重要意義通常用于修飾基底的方式包括有機(jī)分子修飾(巰基衍生物、硅烷偶聯(lián)劑、聚多巴胺)、無機(jī)化合物修飾(金屬氧(硫)化物、層狀雙羥基復(fù)合金屬氧化物、氫氧化物)及MOFs晶種修飾.層層噴霧法組裝MOFs薄膜一般采用的是有機(jī)分子修飾的基底,其中最簡單的是在基底上自組裝單層膜(SAMs).最常用的三種類型是烷烴硫醇自組裝的單層膜、有機(jī)硅及其衍生物自組裝的單層膜及脂肪酸自組裝的單層膜.通過這三種方法將有機(jī)表面官能團(tuán)(羧基、羥基、氨基和吡啶基)暴露在外,有利于與金屬離子和有機(jī)配體接觸反應(yīng),從而實現(xiàn)MOFs薄膜的層層組裝.此外,層層組裝MOFs薄膜的生長方向與功能基團(tuán)(羧基[37]、羥基[38]、氨基[39]和吡啶基[40])的位置、分布及排列方式密切相關(guān),不同的功能基團(tuán)修飾的基底層層組裝形成的MOFs薄膜生長取向不同.

相較于傳統(tǒng)的薄膜,MOFs薄膜材料具有結(jié)構(gòu)多樣可調(diào)、孔隙均勻可控、取向性高及缺陷密度低等特點,同時層層噴霧法獲得的MOFs薄膜材料還具有表面平整度高、厚度均勻等特點.因此,利用液相外延噴霧法層層組裝金屬-有機(jī)框架薄膜被廣泛應(yīng)用于選擇性吸附、催化、手性識別、光、電池及能源等各個領(lǐng)域[41,42].3.1 選擇性吸附與分離

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]咪唑鎓鹽官能化陽離子型金屬-有機(jī)框架衍生的多孔氮/鹵素雙摻雜納米碳高效氧還原催化劑（英文）[J]. 伍巧,梁均,伊俊東,石鵬超,黃遠(yuǎn)標(biāo),曹榮.  Science China Materials. 2019(05)

博士論文
[1]金屬有機(jī)框架物薄膜的功能構(gòu)筑及可控離子傳輸[D]. 郭弈.浙江大學(xué) 2019



本文編號：3048719