金屬有機(jī)骨架化合物（MOFs,配位聚合物）主要是由金屬離子與有機(jī)配體通過(guò)自組裝作用而形成的一種有機(jī)無(wú)機(jī)多孔配合物,它具有結(jié)構(gòu)可調(diào)、孔隙率高以及比表面積大等特點(diǎn),在生物醫(yī)藥、傳感、氣體分離膜等方面有著廣泛的應(yīng)用,但單一的MOFs材料也有一定的缺點(diǎn),如穩(wěn)定性差、機(jī)械強(qiáng)度低等。為了改善其缺點(diǎn),一些研究者將MOFs材料與無(wú)機(jī)物、有機(jī)物復(fù)合,在改善MOFs材料缺陷的同時(shí)擴(kuò)寬它的應(yīng)用范圍,本文重點(diǎn)闡述了MOFs材料與聚合物的復(fù)合研究進(jìn)展。本文根據(jù)MOFs材料的命名、組分單元和合成方法的不同將MOFs分為以下幾類,如網(wǎng)狀金屬有機(jī)骨架材料（IRMOFs）、類沸石咪唑酯骨架材料（ZIFs）、萊瓦希爾骨架材料（MILs）、孔/通道式骨架材料（PCNs）等;歸納了聚合物基MOFs復(fù)合材料常用的兩種制備方法,即物理共混法和原位法;總結(jié)了聚合物與MOFs間的復(fù)合方式,主要有非共價(jià)鍵復(fù)合和共價(jià)鍵復(fù)合。非共價(jià)鍵復(fù)合包括氫鍵、范德華力、靜電作用等;共價(jià)鍵復(fù)合主要是氨基與羧基間的復(fù)合。在非共價(jià)鍵復(fù)合和共價(jià)鍵復(fù)合中都有氫鍵的作用,并且通過(guò)共價(jià)鍵可以使聚合物和MOFs材料更好地復(fù)合,從而使聚合物基MOFs復(fù)合材料更加穩(wěn)定,... 

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有機(jī)骨架化合物簡(jiǎn)易形成示意圖

由于存在有機(jī)配體，MOFs材料與聚合物有較好的相容性，可以方便實(shí)現(xiàn)有機(jī)/無(wú)機(jī)復(fù)合材料的制備[7]。如圖2所示，本文通過(guò)在http://apps.webofknowledge.com網(wǎng)站中搜索關(guān)鍵詞MOFs and Polymers，統(tǒng)計(jì)了從2000年到2018年MOFs材料與聚合物復(fù)合的文章數(shù)量，發(fā)現(xiàn)該方面研究論文數(shù)量逐年增加，說(shuō)明越來(lái)越多的研究者將MOFs材料與聚合物復(fù)合制備兼具二者優(yōu)異性能的復(fù)合材料，以更好地?cái)U(kuò)寬其應(yīng)用范圍[8]。但在聚合物與MOFs材料復(fù)合制備過(guò)程中，MOFs材料在聚合物中的良好分散是發(fā)揮復(fù)合體系協(xié)同效應(yīng)的一個(gè)關(guān)鍵[9]。常用的方法是將納米材料均勻地分散在水/有機(jī)溶液中，與聚合物表面保持接觸以進(jìn)行反應(yīng)，但是這種方法容易造成納米材料團(tuán)聚，在聚合物中分散不均勻的問(wèn)題。為解決這類問(wèn)題，有研究者將納米材料進(jìn)行基團(tuán)修飾或者通過(guò)原位聚合的方式將其與聚合物復(fù)合[10-11]。Zhu等[9]通過(guò)對(duì)UIO-66進(jìn)行基團(tuán)修飾，在其上連接胺基合成Ui O-66-NH2晶體，并將其作為功能納米材料用于制備聚酰胺(PA)復(fù)合膜，這種末端帶有胺基的MOF可以通過(guò)酰胺反應(yīng)與聚酰胺膜共價(jià)結(jié)合，從而使它們?cè)赑A層中更穩(wěn)定。1 MOFs分類

IRMOFs是由分離的次級(jí)結(jié)構(gòu)單元[Zn4O]6+無(wú)機(jī)基團(tuán)與一系列芳香羧酸配體以八面體形式橋連自組裝而成的微孔晶體材料。IRMOFs系列材料最初是由加州大學(xué)Yaghi教授和他的研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并制備而成，1999年他們制備了IR-MOF-1(即MOF-5),2002年他們通過(guò)改變IRMOF-1的有機(jī)配體得到了具有不同孔徑和功能的相同類型的骨架IRMOF1-16(圖3)。在IRMOFs材料中，比較典型的是MOF-5，其主要被應(yīng)用于吸附性能的研究[13-14]。1.2 類沸石咪唑酯骨架材料(Zeoliticimidazolate frameworks,ZIFs)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[4]MOFs/PDMS混合基質(zhì)膜的制備及氣體分離性能研究[D]. 胥吉萍.大連理工大學(xué) 2014
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本文編號(hào)：3509005