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金属配位的有机半导体

《有机半导体材料合成与改性》
第五章 金属配位的有机半导体
陈军武 材料学院 高分子光电材料与器件研究所

纲 要
一、基本的金属配位化学反应 二、重要的金属配合物半导体的应用 三、 三线态发光(磷光)

一、基本的金属配位化学反应
1、金属配合物的特征 https://www.doczj.com/doc/a710779054.html, 从试剂商网站了解金属配合物的特征

先认识一些钯(palladium)的配合物
Bis(triphenylphosphine)palladium(II) dichloride
Suzuki偶联催化剂
(Ph3P)2PdCl2
Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)
Suzuki偶联催化剂
Bis(benzonitrile)palladium(II) chloride
注意体会钯的价态(0价,2价)

Bis(dibenzylideneacetone)palladium(0)
Bis(3,5,3’,5’-dimethoxydibenzylideneacetone)palladium(0)
Bromo(tri-tert-butylphosphine)palladium(I) dimer
Bis(acetonitrile)dichloropalladium(II)
注意体会钯的价态(0价,1价,2价)

钯的配合物有很多,上述钯的配合物是其中的部分代表, 它们通常用作化学反应催化剂, 而非有机半导体。 金属配合物有很多种类,以及各式各样的用途,比如:
酞菁金属配合物

卟啉(4N-大环配体)金属配合物
酞菁(8N-大环配体)金属配合物

N N N NH N N HN N
Introduction.
Phthalocyanine metal complexes (MPc’s) are structurally related to porphyrin complexes, which are widely used by nature in the active sites of enzymes responsible for catalytic aerobic (有 氧的) oxidations, reduction and transport of dioxygen (分子氧), and destruction of peroxides. Although phthalocyanines are purely synthetic ligands (配体) they can, therefore, be regarded as related to bioinspired chemistry usually associated with porphyrin complexes. Among a large variety of porphyrinoid macrocyclic complexes such as porphyrins, porphyrazines, corroles, and corrolazines, MPc’s are probably the most accessible from a preparation point of view.

N NH N HN
porphyrin
porphyrazine
四氮杂卟啉
corrole
corrolazine

porphyrazine
四氮杂卟啉
Porphyrazines, or tetraazaporphyrins, are tetrapyrrole macrocycles similar to porphyrins and phthalocyanines. Pioneered by R. P. Linstead as an extension of his work on phthalocyanines, porphyrazines differ from porphyrins in that they contain -meso nitrogen atoms, rather than carbon atoms, and differ from phthalocyanines in that their β-pyrrole positions are open for substitution. These differences confer physical properties that are distinct from both porphyrins and phthalocyanines.

corrole
A corrole is an aromatic organic chemical, the structure of which is similar to the corrin ring, which is also present in cobalamin (vitamin B12). The ring consists of nineteen carbon atoms, with four nitrogen atoms in the core of the molecule. In this sense, corrole is very similar to porphyrin, which is also an organic macrocycle but has twenty carbon atoms and is found in hemoglobin (血红蛋 白) and chlorophyll (叶绿素).
Chlorophyll a (叶绿素)

Cobalamin may refer to several chemical forms of vitamin B12, depending on the upper axial ligand of the cobalt ion.

2、代表性的金属配合物有机半导体 举例:
铂配合物 (卟啉铂)
铜配合物 (酞菁铜, CuPc)

O N Al O
N O N
Alq3
铝配合物
锌配合物
铱配合物 种类极多,非常重要

钌配合物
铼配合物
锇配合物
铜配合物
铕配合物

3、金属配合物的反应过程举例
铱(iridium) 配合物
双金属配合物中间体 并被继续转化
乙酰丙酮(acac) 是重要的异配体 均配 异配

环金属配体
二齿辅助配体


均配
异配
2006

异配
Chen CH,

金属配位聚合物的研究现状_武文

金属配位聚合物的研究现状 武 文 (安徽教育出版社,安徽 合肥 230063) [摘 要]叙述了国际、国内金属配位聚合物的研究现状及应用前景。[关键词]金属配合物;聚合物;研究现状 [中图分类号]065 [文献标识码]A [文章编号]1001-5116(2007)03-0090-03 1 引言 金属配位聚合物以其复杂多变的空间结构和电子结构以及由此产生的电、磁等物理化学性质、功能及多方面的应用前景引起了各国科学家的极大重视。因此,促进了物理、化学和材料科学三大学科之间的交叉和渗透,成为各国科学家研究的热点。 目前国外许多著名学得如法国的Lehn ,美国的Yaghi ,Zubieta 、德国的Muller 、意大利的Ciani 、澳洲的Robson 、日本的Fujita 和韩国的K im 等研究组开展了卓有成效的研究[1-5]。2 金属配位聚合物的研究 2001年,美国的Yaghi 教授报道的以苯环的1, 3和5位作为三角形的第二构筑板块,即以4,4’, 4”2笨21,3,52三2苯三甲酸(B TB )得到一个层状的开 放式结构Cu 3(B TB )2(H 2O )3?(DM F )9(H 2O )2就是一个非常典型的例子[5]。这个晶体结构是由一对完全一样的骨架构成的,每个B TB 基团连接 Cu (Ⅱ)离子形成“螺旋桨式”簇的图案。每个B TB 基团连接三个这样的簇,而每个簇连接四个B TB 基团(Fig 11A 2C ),这些三角形基团(表现在羧酸的苯环 中心上)在3168!距离(与强的π2 π堆积作用相一致)内取代,在0186!距离内允许交汇成两个亚单元(Fig 11D ) 。 Fig 11 Single 2crystal st ruct ure of Cu 3(B TB )2(H 2O )3(DM F )9(H 2O )2composed of (A )square paddle -wheel and t riangular B TB SBU s ,which assemble into (B and C )a pair of augmented Pt 3O 4net s t hat are held toget her by (D )numerous p -p and C 2Hzzzp interactions to yield (E )a pair of interwoven t hree 2dimension 2al porous f rameworks 1(F )Two MOF 214f rameworks interwoven about a p -minimal surface wit hout inter 2secting t he surface 1 [收稿日期]2007-01-10 [作者简介]武文,理学硕士,安徽教育出版社副编审。 在两个苯环相到占有紧密连接在一起的B TB 基团间有六个C 2H 的π堆积作用(3169!)。在这个化合物中,两个不连续的网络在(1/2,1/2,1/2)替代另一个,也独立于双曲线表面。尽管在双曲线表面上的两个网络是分离的,但一个网络的环由于相到贯穿而有效连接另外一个(Fig.1.E ),交叉作用有效地加强了体积庞大的B TB 基团,独立的维持刚性不是很强的开放式骨架结构。该物质的一对骨架的交织贯穿占据含有很大空腔的晶体的可利用空间,球的每个空腔的直径为1614!。又如2003年,Yaghi 等人在Science 杂志上发表的“Hydrogen Storage in 92007年5月第25卷第3期 安徽教育学院学报Journal of Anhui Institute of Education May.2007 Vol.25No.3

金属有机骨架材料(MOFs)简介

金属—有机骨架(MOFs)材料代表了一类杂合的有机—无机超分子材料,是通过 有机桥联配体和无机的金属离子的结合构成的有序网络结构。MOFs 呈现出目前最高的 比表面积,最低的晶体密度以及可调节的孔尺寸和功能结构,使 MOFs 可以实现一些特 殊的应用,包括气体的存储和分离,催化以及药物缓释等。通过在有机配体中引入功能 基团或者利用 MOFs 作为主体环境引入活性组分,合成功能化的 MOFs 材料,可以大大 拓宽其应用范围。-华南理工-袁碧贞 金属有机骨架(Metal-Organic Frameworks MOFs)材料是利用含氧、氮等多齿有机 配体与金属离子通过自组装形成的具有周期性网络结构的一种类沸石材料 [1]。—华南理工-袁碧贞 MoF材料是由含氧!氮等的多齿有机配体(大多是芳香多酸和多碱)与过渡金 属离子自组装而成的配位聚合物,是一种比表面积大!孔隙率高!热稳定性好! 构型多样化的类沸石材料[22一],其发展历程大致可以分为三代12.]"如图1一1所示" 最早的MoF材料是由Kattagawa/J!组在20世纪90年代中期合成的,但其合成的材 料在客体分子去除后,骨架坍塌,晶体结构遭到破坏,未形成永久性的孔隙率" 这也是第一代MOF材料"随后科学家们开始研究新型的阳离子!阴离子以及中 性的有机配体链接形成的配位聚合物"第二代材料在客体分子移走后能够留下空 位形成永久性的孔隙率"MOF材料在受到压力!光!化学刺激或者除去溶剂分 子时,材料骨架的形状会发生变化,这就是第三代MOF材料"含有梭基的阴离 子配体和金属离子链接构成的MOF材料属于我们所说的第二代MOF材料,然而 含有氮杂环的有机中性配体构建的MOF材料属于我们所说的第三代MOF。——北化-安晓辉金属-有机骨架 ( metal-organic frameworks, MOFs) 材料是由金属离子与有机配体通过自组装过 程杂化生成的一类具有周期性多维网状结构的多孔 晶体材料,具有纳米级的骨架型规整的孔道结构,大 的比表面积和孔隙率以及小的固体密度,在吸附、分 离、催化等方面均表现出了优异的性能,已成为新材 料领域的研究热点与前沿。MOFs 材料的出现可以 追溯到 1989 年以 Robson 和 Hoskins 为主要代表的 工作,他们通过 4,4',4″,4-四氰基苯基甲烷和正 一价铜盐[Cu( CH 3 CN) 4 ]·BF 4 在硝基甲烷中反应, 制备出了具有类似金刚石结构的三维网状配位聚合 物 [1] ,同时预测了该材料可能产生出比沸石分子筛 更大的孔道和空穴,从此开始了 MOFs 材料的研究 热潮。但早期合成的 MOFs 材料的骨架和孔结构不 够稳定,容易变形。直到 1995 年 Yaghi 等合成出了 具有稳定孔结构的 MOFs

金属有机膦酸配位聚合物的合成及性质

金属有机膦酸配位聚合物的合成、表征及晶体结构研究 中文摘要 金属有机膦酸配位聚合物因其结构上的多样性以及在离子交换、嵌入材料、吸附材料、质子导电材料和催化材料等领域具有潜在的应用前景,己引起人们的广泛关注。本文主要介绍了利用低温水热合成技术,以具有手性结构特征的功能性有机膦酸RP03H2为构筑单元(R为手性或非手性功能性有机基团,结构中含有一oH,一NH2或一cOOH等功能性基团中的一种或几种),通过直接反应法或引入模板剂法成功地合成的未见文献报道的新型金属有机膦酸配位聚合物的晶体材料,并利用x一射线单晶衍射、IR光谱和TG、DTA 分析对所合成材料的晶体结构及骨架热稳定性进行的研究。 关键饲 金属有机膦酸,配位聚合物,水热合成,杂化材料,晶体结构 前言 材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础,材料的发展水平直接反映了社会的生产力水平。新型材料的发展和创新对经济、科技、国防以及综合国力的增强都具有特殊重要的作用,其研究、开发和利用能力也是一个国家科技进步和经济发展的重要标志之一。随着科学技术的发展,人们对材料提出了越来越多、新的要求。能够在设计的基础上有目的的合成指定性能的材料一直是材料科学家们的不懈追求。金属有机膦酸配位聚合物由于其在结构上与相应的无机磷酸盐相似,具有孔道及较大的比表面积,它们可以作为分子吸附剂,从而可以对进入孔道的客体分子进行识别或者为客体分子提供反应环境,已引起了人们的极大兴趣。 1.金属有机膦酸配位聚合物简介 金属有机膦酸配位聚合物作为一类新型的有机一无机杂化材料,由于其结构上的多样性以及它们在离子交换材料、嵌入材料、吸附材料、质子导电材料和催化材料等材料科学领域中具有潜在的应用前景,已引起世界各国科学家的广泛关注。金属有机膦酸配位聚合物由于其在结构上与相应的无机磷酸盐相似,具有规则孔道结构及较大的比表面积,它们可以作为分子吸附剂,从而可以对进入孔道的客体分子进行识别或者为客体分子提供反应环境。在过去的二十年中,金属有机膦酸配位聚合物在合成和结构方面的研究已得到迅速发展,并已取得许多重要的研究成果.晶体结构也己扶一维链状拓展到二维层状和三维空旷骨架结构。最近。具有沸石型结构和手性结构特征的化合物也披合成出来,并通过x-射线单晶衍射对它们的晶体结构进行了深入研究。结构和性质研究表明,该类化合物在多相不对称催化合成反应中可能具有潜在的应用前景。这些研究成果的取得,极大地刺激了人们在该领域的研究热情。近年来人们已经认识到,如能将功能性有机活性基团引入到金属有机膦酸配位聚合物的骨架结构中,将会使所合成的材料能够表现出某种选择性吸附功能、催化功能或手性识别功能。这些新型金属有机膦酸配位聚合物材料的成功合成,不仅进一步丰富了该类化合物的结构,同时这些材料将可能表现出某种功能,从而为金属有机膦酸配位聚合物的应用研究提供新的思路。 2.实验总述 2.1化合物合成方法 本论文中所述金属膦酸配位聚合物的合成均采用水热合成方法。首先制各初始凝胶,将初始凝胶转移至不锈钢反应釜中,密封后放入恒温干燥箱中,在一定晶化温度和自生压力下晶化一定时间,得到的产物冷却后经去离子水洗涤,烘干后即得金属有机麟酸配位聚台物的单晶。 2.2制备原理 水热合成是一类处于常规溶液合成技术和固相合成技术之间的温度区域的反应,它是目前多数无机功能材料、特种组成与结构的无机化合物以及特种凝聚态材料的重要合成途径。近来被用于合成各种各样的配位聚合物晶体材料。 水热合成化学侧重于研究水热与溶剂热条件下物质的反应性能、生成规律以及合成产物的结构与性质。通常在120一260℃的自生压力下。在高压釜内由于温差的存在、产生强烈对流;使底部饱和溶液在上部生长,形成过饱和溶液,在釜壁四周上形成晶体。釜内过饱和溶液分布取决于釜内对流强烈程度,不断循环,晶体就在釜内不断生长。当反应结束后,缓慢将温度降至室温,就得到晶体。 3.层状膦酸铅配位聚合物的水热合成及结构研究 3.1综述

金属配位化合物

第7章金属配位化合物 一、要点 1.配位化合物 是含有配位个体的由简单化合物形成的一类复杂的化合物。 配位个体由配位共价键结合起来的相对稳定的结构单元叫做配位个体。 内界和外界就配合物整体而言,配位个体的结构单元叫做配合物的内界,而配位 个体以外的部分叫做外界。 2.中心原子(离子) 处于配合物内界结构单元中心部位的原子或离子叫中心原子或中心离子。 3.配位体 配位个体中与中心原子结合的分子或离子叫做配位体,简称配体。 4.配位原子 配体中直接键合于中心原子的原子叫配位原子,它是电子对的给予体。 5.配位数 与中心原子成键的配位原子数叫做配位数。 6.单齿和多齿配位体 只含有一个配位原子的配位体叫做单齿配位体,含有两个或两个以上的配位原子的 配位体叫做多齿配位体。 7.螯合物 多齿配位体以两个或两个以上配位原子配位于中心原子形成的配合物称做螯合物。 8.配位场的价键理论 以中心原子内价电子轨道的杂化和配位体中配位原子间轨道的重叠为基石讨论配 合物的成键情形是配位场价键理论的核心。 9.外轨和内轨 配位体形成前后,中心原子的d电子排布没有变化,配位原子的孤对电子填在外层 轨道而得的杂化轨道上,这样的一类化合物叫外轨型化合物。配位体形成前后中心 原子的d电子排布发生了变化,原来由单电子占据、后腾空了的(n-1)d轨道参与杂 化,这样的一类化合物叫内轨型配合物。 10.晶体场理论 晶体场理论是一种改进了的静电理论,该理论将配位体看作点电荷或偶极子,除考 虑配位体阴离子负电荷或极性分子偶极子负端与中心原子正电荷间的静电引力外, 着重考虑配位体上述电性对中心原子d电子的静电排斥力,即着重考虑中心原子5 条价层d轨道在配位体电性作用下产生的能级分裂。 11.高自旋和低自旋 代表了晶体场理论中电子自旋的两种状态,当成对能大于分裂能,配合物中的单电 子数较多,称之为高自旋配合物;而当分裂能大于成对能时,配合物中的电子尽可 能成对,单电子数较少,称之为低自旋配合物。晶体场理论中的高自旋配合物和低 自旋配合物分别对应于价键理论中的外轨型配合物和内轨型配合物。 12.分裂能和成对能 晶体场理论中,e g和t2g两组轨道间的能量差叫八面体晶体场的分裂能,用符号10D q 或?o表示;若要将两个自旋方向相同的电子填入到一个轨道中,而填入轨道需要 克服的能量称之为成对能,以符号P表示。成对能和分裂能的相对大小是决定配

金属有机多孔配位聚合物的研究进展

金属有机多孔配位聚合物的研究进展 多孔材料在物质分离、气体储存和异相催化等领域有着广泛的应用。传统的无机多孔材料包括硅藻土和沸石等天然多孔材料和名目繁多的(如,活性炭、活性氧化铝、蛭石、微孔玻璃、多孔陶瓷等)人工多孔材料。天然无机多孔材料的结构类型有限,人造无机多孔材料虽然可克服这一缺点(通过改变制备工艺,人们可以制备从微孔、中孔到大孔等各类多孔材料),但是人造多孔材料的缺点是无法获得均匀孔结构。近年来"无机!有机杂化配合物作为一种新型的多孔材料引起了人们的广泛关注。人们将这种配合物定义为金属有机类分子筛"其孔洞处在纳米的数量级" 又称纳米微孔配位聚合物,这类材料的功能可以通过无机物种或有机桥联分子进行调节,过渡金属可以将其还原转化为沸石性主体,从而产生一些有趣的具有磁性和光谱特性的孔洞,而有机物质可以调节孔道尺寸、改变孔的内表面,还具有化学反应性或手性,可以弥补传统分子筛的许多不,在异相催化、手性拆分、气体存储、离子交换、主客体化学、荧光传感器以及光电磁多功能材料等领域显示出良好的应用前景。 和无机多孔材料相比,这类分子材料具有(1)结构多样性:MOFs是由金属离子(node)和有机配体(linker或spacer)通过配位键形成的配位聚合物,有机配体分子的多样性和金属离子配位几何的多样性导致了它们构成的配位聚合物结构的多样性(2)分子设计和分子剪裁的可行性:调节有机配体的几何性质和选择不同配位几何的金属离子可调控配位聚合物孔的结构(3)制备条件温和:在常压或几十个大气压,200度左右或更低的温度下反应等优点,因而对MOFs 的研究备受化学和材料科学工作者的关注。 由于配位聚合物的形成可以看作具有各自配位特征的配体和金属离子之间的合理识别与组装,因此,配体的几何构型和配位性能及金属离子的配位趋向和配位能力对配位聚合物的结构起着决定作用。此外,阴离子、溶剂、反应物配比、溶液的pH、合成方法(水热或溶剂热,溶液法、扩散法、溶胶法)、反应温度等也对配位聚合物的结构有重要的影响。作为一个重要组成部分,金属离子在配位聚合物的形成中起到极其重要的作用,配体的配位信息就是通过金属离子,根据它们配位点化学本性和几何学的规则来识别的。首先,金属离子本身的特性决定

金属串配合物计算方法汇总

金属串配合物计算方法汇总 物质 泛函 机组 计算方法 结果 来源文章 文件位置 Cr 3(dpa )4Cl 2 用密度泛 函B3LYP 、PBE0 和BP86 方法 (a) Cr 用LANL2DZ 基组,Cl 用6 -311G* 基组,N ,C 和H 用 6 - 31G* 基组. (b) Cr 用SDD 基组,Cl 用 6 - 311G* 基组,N 、C 和H 用 6 -31G* 基组 ①用密度泛函B3LYP 、PBE0 和BP86 方法,结合2 组不同的基组对D4对称点群的[Cr3( dpa)4Cl2]配合物 1 进行几何优化,以选择最适合该体系的方法和基组: ( a) Cr 用LANL2DZ 基组,Cl 用 6 -311G* 基组,N ,C 和H 用 6 - 31G* 基组. ( b) Cr 用SDD 基组,Cl 用 6 - 311G* 基组,N 、C 和H 用 6 -31G* 基组.由于Cr( II) 的价态是3d44s0,应考虑所有的自旋态的稳定性,故对配合物 1 的单重态,三重态,五重态和七重态进行了几何优化,并对优化的构型计算其振动频率. ②选用BP86 方法,Cr 原子用LANL2DZ 基组,H 、C 、N 原子1) 中性构型1 和 2 中只形成Cr 36+的d2z 轨道组成的三中心三电子σ 键,α 电子由两端向中间的Cr 离域,β 电子由中间向两端的Cr 离 域,α 电子的离域更显著. 由于离 域和dpa - 配体的螺旋盘绕作用,Cr 36+的π 轨道中dxz 和dyz 轨道成份较小且绕金属轴( Z 轴) 发生不同程度的旋 转,难以重叠形 成 π 键. ( 2) 氧 《线性金属配 合 物Cr3( dpa)4 Cl2及其氧化态的Cr —Cr 键的理论研究》 第二页 Ⅰ计算方法 C:\Users\Ad ministrator \Desktop\科研\文献 《线性金属配 合 物 Cr_3_dpa__省略_其氧化 态的Cr_Cr 键的理论研究_麦思卉》

金属有机配位聚合物的研究进展

金属有机配位聚合物的研究进展 摘要金属有机配位聚合物结构多样,性质独特,含有有机配体和金属离子,结构可塑、孔隙率高、孔大小分布均匀等特点,应用前景广阔,已成为近几年来一个热门的研究领域。本文一方面系统地阐述了金属有机配位聚合物在氢气存储、催化、光学、电学和磁学材料中的应用研究进展,另一方面综述了纳米配位聚合物的研究进展。 关键词金属-有机框架结构(MOFs);配位聚合物;研究现状;展望 中图分类号O631 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)072-0204-02 金属有机配位聚合物,也称为金属-有机框架结构(Metal-Organic Frameworks,MOFs)。由于具有各种特殊的性能成为近年来各国科学家关注的焦点。MOFs中含有有机配体和金属离子,所以此类结构的物质可能同时含有金属和有机化合物的特性,还可能含有金属和有机化合物均没有的性能。因此,具有特殊气体存储、光、电、磁、吸附和催化等性能的各种新型功能材料不断涌现。近年来,配位聚合物多孔材料的结构、合成以及各种性能的研究非常热门。多孔材料普遍存在于我们的周围,在结构、缓冲、减震、过滤、隔热、消音等方面发挥着巨大的作用。芳香羧酸化合物具有多种多样的配位结构类型,被广泛用做次级构筑单元(SBU)来制备新型的超分子配位聚合物MOFs,多孔配位聚合物的热稳定性不如传统的多孔材料,但其具有孔隙率大、结构可塑性强、孔大小均匀的特点,因此,这些材料往往具有新颖的拓扑结构,并且在光、电、磁和气体存储等领域表现出广阔的应用前景。 1 MOFs用于氢气存储中 MOFs材料是一种通过将特定材料通过相互铰链形成的支架结构。MOFs对气体具有吸附性的可能原因除了来自物理吸附的贡献外,还由于MOFs材料中的孔隙大小为纳米级尺度,孔径小于 2 nm。所以其表面积大,存储空间相应增大。一般地,如果理想的孔径大小略大于待吸收的气体分子的范德华半径.那么,它们之间的作用力最大。采用缩小孔径的方法,氢分子与孔壁之间的作用力可以得到一定程度的提高。对于孔径大的MOFs,可以在大孔中插入一个客体分子来提高比表面积。例如,MOF-177n 可以在液相中引入C60等大分子,如图1所示。除了可以减小大孔中的自由体积外,这些大分子还可以提供额外的吸附位点。相比于沸石等多孔材料,结构稳定的MOFs作为吸附材料有明显的优势:孔度稳定,比表面积大,晶体中自由体积百分率高于某些传统多孔 材料。 图1 MOF-177,直径11.8 nm的笼可通过容纳C60分子来提高比表面积Yaghi教授研究组把对苯二甲酸的苯环用-NH2,-Br,-F等官能团来修饰,或者用其它有机基团来取代苯环达到增长或变宽苯环的效果,得到了与MOF-5具有相同框架的IRMOF-1-n系列,如图2所示。它们具有更高的孔道率和更大的表面积。 图2 用-NH2,-Br,-F等官能团来修饰对苯二甲酸的苯环,或者用其它有机基团取代苯环达到增长或变宽苯环的效果,得到IRMOF-1-n系列,具有更高的孔道率和更大的表面

金属-有机框架的发展和应用

金属-有机框架的发展和应用 摘要:近年来,由于金属-有机框架(MOFs)材料特殊的结构使得其在气体储存、催化活性、离子交换、磁性材料、分子和光学性能等方面的潜在用途,MOFs的设计与合成吸引了大家的注意力。当前,已有很多用于制备多种金属-有机框架(MOFs)的方法和相关理论。本文主要介绍了MOFs的研究进展、应用,概述了MOFs未来的趋势。 关键词:金属-有机框架,发展,应用 Abstract: In recent years, the design and synthesis of Metal-Organic Frameworks (MOFs) have attracted great interest due their potential use as gas storage, catalysis activity, ion exchange, magnetism, molecular, and optical properties. Currently, varied methods and theories have been used for the formation of metal-organic frameworks (MOFs). This paper mainly introduces the development and application of MOFs, and the future tendency. Keyword: Metal-Organic Frameworks; Development; Application 1绪论 金属-有机框架材料(Metal Organic Frameworks,MOFs)又叫金属有机配位聚合物(Metal Organic Coordination Polymers,MOCPs)已经成为一种新型的功能化晶体材料。它是由有机桥连配体同过配位键的方式将无机金属中心(金属离子或者金属离子簇)连接起来形成无限延伸的网络状结构的晶体材料。金属-有机框架材料将无机化学和有机化学两种通常视为两种完全不同的化学学科巧妙地结合在一起。根据金属-有机框架材料在空间维度延伸情况将金属有机框架材料分为一维链,二维层,三维空间网络状结构。 金属-有机框架材料的最大特点就是它是一种晶体材料具有超高的孔隙率(高达90%的自由体积)和巨大的内比表面积(超出6000平方米/克)。而且由于无机和有机不同成分组成的结构使得其结构多样并可调节,这些最终促使金属有机框架材料在许多方面有着潜在应用[1]。 2金属有机框架化合物的研究进展 金属-有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)化合物,又称金属-有机络合聚合物(metal-organic coordination polymers, MOCPs),早在20世纪90年代中期,第一类MOFs就被合成出来,但其孔隙率和化学稳定性并不高。[2]后来,MOFs开始发展,自从1978年始至2006年的剑桥结构数据库(Cambridge Structural Database,简称CSD)报道的关于金属-有机框架材料的数量变化如图2-1所示。

金属配合物药物

金属配合物药物 ——金属离子与疾病 学院:化学与化工学校 班级:应化09 学号:1080409014010 姓名:李环

金属配合物药物 ——金属离子与疾病 摘要:配位化合物(coordination compound)简称配合物,为一类具有特征化学结构的化合物,由中心原子或离子(统称中心原子)和围绕它的称为配位体(简称配体)的分子或离子,完全或部分由配位键结合形成。现代配位化学的研究领域已经远远超出了纯无机化学的范围,它涉及有机化学、催化机理、物质结构、化学键理论以及生命现象中一系列与金属离子有关的重要问题,形成了金属有机化学、配位催化、配位场理论以及生物无机化学等新的、充满活力的边缘学科。同时配位化学还在抗癌、杀菌、抗风湿、治疗心血管等重要药物胭脂以及其他国民经济的许多重要领域中,得到了广泛的应用。 关键词:配合物药物应用抗癌药物 人类每天除了需要摄入大量的空气、水、糖类、蛋白质及脂肪等物质以外,还需要一定的“生命金属”,它们是构成酶和蛋白的活性中心的重要组成部分。当“生命金属”过量或缺少,或污染金属元素在人体大量积累,均会引起生理功能的紊乱而致病,甚至导致死亡。因此配位化学在医药方面,越来越越显示出其重要作用。 有些具有治疗作用的金属离子因其毒性大、刺激性强、吸收性差等缺点而不能直接在临床上应用。但若把他们变成配合物就能降低独行和刺激性、利于吸收。例如柠檬酸铁配合物可以治疗缺铁性贫血;酒石酸锑钾不仅可以治疗糖尿病,而且和微生物B12等钴螯合物一样可用于治疗血吸虫并;博来霉素自身并无明显的亲肿瘤性,在与钴离子配合后其活性增强;8-羟基喹啉和铜、铁各自都无抗菌活性,他们见的配合物却呈明显的抗菌作用;在抗风湿炎症方面,抗风湿药物与同配合后疗效大增。 目前研究的能与金属离子作用的一些药物主要有以下六种。 1、维生素类 维生素是维持人体正常代谢所必须的物质。多数维生素是辅酶的组成成分,在体内能是氧化性谷胱甘肽转变为还原性谷胱甘肽,使没分子中的秋季维持之还原状态,从而保护含秋季的没。对于有机、无机毒物有解毒作用,可用于铅、汞、砷、苯等慢性中毒和放射病的防治。维生素C有助于铁的吸收,对血红蛋白的合成和红细胞的成熟有一定的促进作用,用于治疗巨红细胞性和缺铁性贫血。过量的维生素D可引起高血钙、软组织钙化,而过量的维生素C可增加尿中草酸

配位聚合物的应用与进展

配位聚合物的应用与进展

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配位聚合物的应用与进展 王雄化学化工与材料学院应用化学1班20133443 摘要:配位聚合物是由金属和有机配体自组装而形成的, 具有独特的空间几何构型,在非线性光学材料、气体吸附、手性拆分和催化、分子磁性材料、超导材料, 微孔材料等诸多方面都有广阔的应用前景。本文介绍了配位聚合物的分类,列举了金属-有机骨架(MOFs)等功能型配位聚合物的研究进展,并对配位聚合物的发展前景作了展望。 关键词:配位聚合物;有机配体;合成方法;应用;催化 引言:配位聚合物(coordination polymers)或金属-有机框架(metal-organic frameworks,简称MOFs)是指利用金属离子与有机桥联配体通过配位键合作用而形成的一类具有一维,二维或三维无限网络结构的配位化合物[1]。近年来,配位聚合物作为一种新型的功能化分子材料以其良好的结构可裁 性和易功能化的特性引起了研究者浓厚的兴趣。配合物有无机的金属离子和有机配体,因此它兼有无机和有机化合物的特性,而且还有可能出现无机化合物和有机化合物均没有的新性质。配位聚合物分子材料的设计合成、结构及性能研究是近年来十分活跃的研究领域之一,它跨越了无机化学、配位化学、有机化学、物理化学、超分子化学、材料化学、生物化学、晶体工程学和拓扑学等多个学科领域,它的研究对于发展合成化学、结构化学和材料化学的基本概念及基础理论具有重要的学术意义,同时对开发新型高性能的功能分子材料具有重要的应用价值[2-7]。并对分子器件和分子机器的发展起着至关重要的作用。配位聚合物在新的分子材料中将发挥重要的作用。配位化学理论在材料的分子设计中也将起着重要的指导作用。 材料按其性能特征和用途大致可划分为结构材料和功能材料两大类。功能材料种类繁多,功能各异,其共同的特点和发展趋势是:(1) 性能优异;(2) 分子化;(3)巨大的应用前景。金属有机光电磁材料综合了这几方面特点,将发展成为新一代材料,其结构和性能决定了它的应用越来越广泛。以下是金属有机化合物分别在光电磁材料中的应用。 1.配位聚合物的分类 1998年,R obson教授根据聚合物框架结构的不同将其分为三大类:一维

金属有机骨架材料MOFs简介

金属有机骨架材料 M O F s简介 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

金属—有机骨架(MOFs)材料代表了一类杂合的有机—无机超分子材料,是通过 有机桥联配体和无机的金属离子的结合构成的有序网络结构。MOFs呈现出目前最高的 比表面积,最低的晶体密度以及可调节的孔尺寸和功能结构,使MOFs可以实现一些特 殊的应用,包括气体的存储和分离,催化以及药物缓释等。通过在有机配体中引入功能 基团或者利用MOFs作为主体环境引入活性组分,合成功能化的MOFs材料,可以大大 拓宽其应用范围。-华南理工-袁碧贞 金属有机骨架(Metal-OrganicFrameworksMOFs)材料是利用含氧、氮等多齿有机 配体与金属离子通过自组装形成的具有周期性网络结构的一种类沸石材料[1]。—华南理工-袁碧贞 MoF材料是由含氧!氮等的多齿有机配体(大多是芳香多酸和多碱)与过渡金 属离子自组装而成的配位聚合物,是一种比表面积大!孔隙率高!热稳定性好! 构型多样化的类沸石材料[22一],其发展历程大致可以分为三代12.]"如图1一1所示" 最早的MoF材料是由Kattagawa/J!组在20世纪90年代中期合成的,但其合成的材 料在客体分子去除后,骨架坍塌,晶体结构遭到破坏,未形成永久性的孔隙率" 这也是第一代MOF材料"随后科学家们开始研究新型的阳离子!阴离子以及中 性的有机配体链接形成的配位聚合物"第二代材料在客体分子移走后能够留下空位形成永久性的孔隙率"MOF材料在受到压力!光!化学刺激或者除去溶剂分 子时,材料骨架的形状会发生变化,这就是第三代MOF材料"含有梭基的阴离 子配体和金属离子链接构成的MOF材料属于我们所说的第二代MOF材料,然而含有氮杂环的有机中性配体构建的MOF材料属于我们所说的第三代MOF。——北化-安晓辉 金属-有机骨架(metal-organicframeworks, MOFs)材料是由金属离子与有机配体通过自组装过 程杂化生成的一类具有周期性多维网状结构的多孔 晶体材料,具有纳米级的骨架型规整的孔道结构,大 的比表面积和孔隙率以及小的固体密度,在吸附、分 离、催化等方面均表现出了优异的性能,已成为新材 料领域的研究热点与前沿。MOFs材料的出现可以 追溯到1989年以Robson和Hoskins为主要代表的 工作,他们通过4,4',4″,4-四氰基苯基甲烷和正 一价铜盐[Cu(CH 3 CN) 4

金属有机骨架材料的合成与应用文献综述

金属有机骨架材料的合成与应用摘要:近年来,金属有机骨架材料受到科学家们的高度关注,使得它成为新功能材料研究领域的热点。本文从金属有机骨架材料的合成、影响因素、存在问题等方面进行了阐述,并对这种新型多功能材料的应用方面作了展望。 关键字: 1. 引言 金属有机多孔骨架化合物(MetaI-Organic FrameWOrkS , MoFS是近十年来学术界广泛重视的一类新型多孔材料。MOF是一种类似于沸石的新型纳米多孔材料, 但又有别于沸石分子筛。它们的热稳定性不及无机骨架微孔材料,因此在传统的高温催化方面的应用受到限制,但在一些非传统领域,如非线性光学材料、磁性材料、超导材料和储氢材料等新材料方面的应用前景正在逐步被开发出来。金属有机多孔骨架化合物,又称为金属有机配位聚合物,它是由含氧、氮等的多齿有机配体(大多是芳香多羧酸)与过渡金属离子自组装而成的配位聚合物。在构筑金属有机多孔骨架时,有机配体选择起着关键性的作用。目前 , 已经有大量的金属有机骨架材料被合成 , 主要是以含羧基有机阴离子配体为主 , 或与含氮杂环有机中性配体共同使用。这些金属有机骨架中多数都具有高的孔隙率和好的化学稳定性。通过设计或选择一定的配体与金属离子组装得到了大量新颖结构的金属有机多孔骨架化合物。也可以通过修饰有机配体,对这些聚合物的孔道的尺寸进行调控。 这种多孔材料的孔道大小、尺寸是多孔材料结构的最重要特征。孔材料在许多领域有着广泛的应用,如微孔分子筛作为主要的催化材料、吸附分离材料和离子交换材料在石油加工、石油化工、精细化工以及日用化工中起着越来越重要的作用。在高新技术应用领域,多孔材料也展现出良好的发展前景,如人们利用瓶中造船路线,在微孔分子筛孔道中制备染料复合体,为进一步研究固体微激光器提供基础;通过纳米化学反应路线技术,在微孔分子筛笼中制备 Cd4S4 纳米团簇或通过“ 嫁接” 或“ 锚装” 等方法组装具有特定功能与性质的复杂分子、配合物、簇合物、金属有机化合物、超分子、纳米态、齐聚体与高聚物等。半个世纪以来,随着多孔材料

配位化合物

配位化合物在医药方面的应用 摘要:配位化合物(coordination compound)简称配合物,也叫错合物、络合物,为一类具有特征化学结构的化合物,由中心原子或离子(统称中心原子)和围绕它的称为配位体(简称配体)的分子或离子,完全或部分由配位键结合形成。现代配位化学的研究领域已经远远超出了纯无机化学的范围,它涉及有机化学、催化机理、物质结构、化学键理论以及生命现象中一系列与金属离子有关的重要问题,形成了金属有机化学、配位催化、配位场理论以及生物无机化学等新的、充满活力的边缘学科。同时配位化学还在抗癌、杀菌、抗风湿、治疗心血管等重要药物胭脂以及其他国民经济的许多重要领域中,得到了广泛的应用。 1.配位化合物在医药方面的应用 1.1金属配合物作为药物 有些具有治疗作用的金属离子因其毒性大、刺激性强、吸收性差等缺点而不能直接在临床上应用。但若把他们变成配合物就能降低独行和刺激性、利于吸收。例如柠檬酸铁配合物可以治疗缺铁性贫血;酒石酸锑钾不仅可以治疗糖尿病,而且和微生物B12等钴螯合物一样可用于治疗血吸虫并;博来霉素自身并无明显的亲肿瘤性,在与钴离子配合后其活性增强;8-羟基喹啉和铜、铁各自都无抗菌活性,他们见的配合物却呈明显的抗菌作用;槑和锰的硫酸盐、钙和钙的氯合物可以是四环素对金色葡萄球菌、大肠杆菌的抗菌活性大增;在抗风湿炎症方面,抗风湿药物(阿司匹林以及水杨酸衍生物等)与同配合后疗效大增。 1.2 配体作为螯合药物 许多配体能有选择性第有有毒金属或者类金属离子形成水溶性螯合物,经肾脏排除而解毒。因此,含此类配体的合剂成为解毒剂,这是近年来迅速发展起来的治疗药物。 常用解毒剂如二巯基丙醇,可以从有机体内配出砷、汞、铝、金、铅等元素。 1.3 配合物用作抗凝血剂和抑菌剂 加入烧炼EDTA的钠盐或者柠檬酸钠可以螯合血液中的钙离子,防止血液凝固,有利于保存。此外,因为配体能与细菌所必需的金属离子结合成为稳定的配合物,防止生物碱、维生素、肾上腺素等被细菌破坏而编制,所以同城也成EDTA为这些药物的稳定剂。 1.4 配合物在临床检验和生化实验中的应用 利用配合物反应生成具有某种特殊颜色的配离子,根据不同颜色的深浅可进行定性和定量分析。例如,测定尿中铅的含量,常利用双硫腙与铅离子生成红色螯合物,然后进行比色分析;而Fe3+可用硫氰酸盐和其生成血红色配合物来检验。 人来每天除了需要摄入大量的空气、水、糖类、蛋白质以及脂肪等物质外,还需

金属有机配合物

金属有机配合物 M0Fs一般都是用溶剂热法合成的,有研究表明,合成的方法不同得到的MOFs的性能有可能不一样。O.M.Yaghi等采用分步合成和一次性合成制备MOF-500([(Fe304)一(SO4)(BPDC)6(BPE)6]8-[NH2(CH3)2+13H2O·8DMF],BP—DC为4,4二苯二甲酸,BPE为顺式一1,2-二一4一乙烷吡啶)时发现合成的最终产物在吸氢性能上有所差异,这是因为分步合成的中间产物IRMOP-51([(Fe3O4)(SO4)(BPDC)6(PY)12] 8-[NH2一(CH3) 13H2O·8DMF),py为嘧啶]不溶,从而阻碍了MOF- 500的合成。进一步的研究还发现,制备过程中MOFs暴露在空气或水中的程度不同,其储氢性能也不同。J.Perles等用溶剂热法合成Sc(BDC)3时用有机酸及其钠盐的混合液为有机配体,并加入O-Phen(邻菲罗啉)来调整溶液的pH值,最后得到了单一相的产物,这可以用来指导我们合成高纯度的MOFs。目前,已有许多研究者在金属离子调节MOFs孔结构方面做了系统的研究,如日本 Myoudaiji大学分子科学学院的Kumagai等人用2一氨基苯甲酸(2一abaH)分别与MCl2·nH2 0(M=Ca、Sr、Ba)桥联生成配位聚合物[Ca(2-aba)2 (H2O)3]、[{Sr(2-aba)2(H 2O)2}·H2O]和[Ba(2-aba)2(H20)]。Rogan等人以2,2’-联吡啶 (dipya)作为有机配体。在对苯二甲酸钠(Na2BDC)溶液中分别与Co(II)、Ni(II)、Cu(Ⅱ)络合,生成立方体的红色晶体Co(BDC)(dipya)·5H2 0、棱镜状的浅蓝色晶体Ni(BDC) (dipya)·5H2O和八面体的绿色晶体Cu(BDC)(dipya)·H2 O。乌克兰Kiev大学无机化学系的Boldog和德

金属一有机框架材料

金属一有机框架材料(MOFs)是近十年来发展迅速的一种配位聚合物,具有三维的孔结构,一般以金属离子为连接点,有机配位体支撑构成空间3D延伸,系沸石和碳纳米管之外的又一类重要的新型多孔材料,在催化、储能和分离中都有广泛应用。目前,MOF已成为无机化学、有机化学等多个化学分支的重要研究方向。MOF=Metal Organic Framework金属-有机骨架材(Metal-OrganicFrameworks)是指过渡金属离子与有机配体通过自组装形成的具有周期性网络结构的晶体多孔材料。它具有高孔隙率、低密度、大比表面积、孔道规则、孔径可调以及拓扑结构多样性和可裁剪性等优点。主要包括两个重要组分:结点(connectors)和联接桥(linkers)即MOFs是由不同连接数的有机配体(联接桥)和金属离子结点组合而成的框架结构 实验部分 试剂:FeCl3 6H2O(奥德里奇3,97%)、Fe(NO3)3 3 H2O(奥德里奇,G 98%),h2n-bdc (奥德里奇,99%),(eo97po69eo97 Pluronic F127,平均Mn = 12,600,奥德里奇)和醋酸(Fisher,99.7%) Fe MIL-88B NH2纳米晶体的合成:尺寸控制铁mil-88b NH2纳米晶的合成是通过使用水热法和2-aminoterephthalic酸盐和铁作为金属源和有机连接,分别与Pluronic F127和乙酸反应,反应混合物与1:0.5:1255摩尔比的X:yfe3 + / h2n-bdc /水/F127/醋酸在110LC下结晶24小时。用X值(F127 / Fe3 +的摩尔比)和Y值(醋酸/ Fe3 +的摩尔比)的改变来控制纳米晶的尺寸。在典型的合成中,0.16 g F127(x = 0.02)溶解在13.34毫升去离子水和1.66毫升的0.4 MFeCl3 6H2O(0.66毫摩尔)溶液3注入该表面活性剂溶液。将所得溶液搅拌1小时,加入0.3毫升的乙酸(= 8)。搅拌1个小时后,加入60毫克(0.33毫摩尔)的h2n-bdc。将反应混合物搅拌2小时后,将其转入自动结清器中结晶。采用离心法去除表面活性剂和反应物,得到深棕色固体产物,并用乙醇洗涤多次。关于球形/ Fe3 +的摩尔比的影响(x值)和醋酸/ Fe3 +的摩尔比(Y值)对晶体的大小的研究,需要分别将将x从0.01调整至0.16,将y从0到16。反应的产率约为61(以h2n-bdc计算)。相比之下,铁mil-88b NH2微晶也是用相同的合成条件制备的,除不加入了F127和乙酸。

金属有机化合物的合成方法及应用

金属有机化合物的合成方法及应用 摘要:金属有机骨架(Metal-organic Frameworks,MOFs)材料是目前受到广泛关注的一种新功能材料,具有特殊的拓扑结构、内部排列的规则性以及特定尺寸和形状的孔道,而且制备MOFs的金属离子和有机配体的选择范围非常大,经常具有不饱和配位的金属位和大的比表面积,这在化学工业中有着广阔的应用前景。本文介绍了金属有机骨架材料的结构、合成方法及应用。 关键词:金属有机骨架;配位聚合物;合成方法;应用 一、前言 1.金属有机的简介 金属有机骨架(MOFs)材料是由含氧或氮的有机配体与过渡金属连接而形成的网状骨架结构。也可称为:金属—有机络合聚合、配位聚合、有机一无机杂化材料等。最近十多年,羧酸配体与金属配位形成的新颖结构大量出现,MOFs 这一术语使用越来越多。越来越多。 MOFs主要是通过金属离子和有机配体自组装的方式,由金属或金属簇作为顶点,通过刚性的或半刚性的有机配体连接而成。由配位基团包裹金属离子而形成的小的结构单元称为次级结构单元。在MOFs合成中,利用羧酸与金属离子的键合,将金属离子包裹在M—O—C形成的SBU结构的中心,这样有利于骨架的延伸以及结构的稳定。 MOFs是一类具有广泛应用的新型多孔有机—无机杂化固体材料。和无机分子筛相似,MOFs具有特殊的拓扑结构、内部排列的规则性以及特定尺寸和形状的孔道。但在化学性质上,MOFs不同于无机分子筛,其孔道是由金属和有机组分共同构成的,对有机分子和有机反应具有更大的活性和选择性。而且,制备MOFs的金属离子和有机配体的选择范围非常大,可以根据所需材料的性能,如孔道的尺寸和形状等,选择适宜的金属离子以及具有特定官能团和形状的有机配体。另外,MOFs的制备简单,一般采用一步合成法,即金属离子和有机配体自组装而成,不用进行交换处理,故比沸石等材料的合成更容易一些。因此它作为

金属-有机骨架材料的合成及在催化反应中的应用研究进展

存档日期:存档编号 北京化工大学 研究生课程论文 课程名称:超细粉体制备 任课教师:教授 完成日期:2015年12月5日 专业:化学工程与技术 学号:2015 姓名: 成绩:

金属-有机骨架材料的合成及在催化反应中的应用研究进展 (北京化工大学化研北京100029 ) 摘要:金属有机骨架化合物(MOFs) 作为一种结构新颖的材料,相比于传统的分子筛等具有优越的设计性和结构可调控性,在气体的吸附和分离、催化、生物医学等领域展现出较好的应用前景,近年来研究较为活跃。本文介绍了MOFs 材料的类型和常用的合成方法,综述了近年来MOFs 材料在催化领域的应用。关键词:金属—有机骨架材料;类型;合成;催化;应用 Research Development of Synthesis and Applications in Catalysis for Materials of Metal-organic Frameworks ( Beijing University of Chemical TechnologyHuayanBeijing 100029 ) Abstract: Metal organic frameworks (MOFs), as a new type of structure materials, has a better design and structure than the traditional molecular sieve.MOFs have exhibited the attractive prospects in many fields, such as the gas adsorption and separation,the catalysts and the bio-medicine.This paper introduces the types of MOFs materials and the methods of synthesis, and summarizes the application of MOFs in catalytic domain. Key words: metal-organic;frameworks; categories; synthesis; catalysis; applications 引言 金属-有机骨架配合物( Metal-organic Frameworks,MOFs ),通常是指金属离子或金属簇与氮、氧刚性有机配体通过自组装过程形成的多孔有机骨架材料[1],因此兼备了有机高分 子和无机化合物两者的特点。在过去十几年里,不计其数的有机配体和无机金属离子团族链接而得的固体材料被合成出来, 这类材料有多种不同命名: 金属有机骨架材料(metal-organic frameworks, MOFs) 、多孔配位聚合物(porous coordination polymers) 、有机无机杂化材料(hybrid organic-inorganic materials) 、有机分子蹄类似物(organic zeolite analogues) 等[2,3]。这些命名都对应着不同的含义,但大多称其为“金属有机骨架材料”以,描述材料所具有的属性,该术语意味着其具有较强的键合能力,可以为骨架结构提供刚性,而作为连接链的有机分子的官能团可以调变。此外,骨架结构还可以通过几何拓扑结构进行定义[4,5]。已合成的MOFs 材料 具有纳米级的骨架型规整的孔道结构,大的比表面积和孔隙率以及小的固体密度等优点,在吸附、分离、催化等方面均表现出了优异的性能[6],已成为新材料领域的研究热点与前沿。 1 MOFs的分类 随着大量新配体、新方法的应用,各种拓扑结构的MOFs 材料不断被合成出来,常见的3d型二价金属离子(Ni2+、Cu2+、Zn2^),三价金属离子(Sc3+、V3+、C产、Fe3+等)和p型三价金属离子(Al3+、In3+等)以及一些稀土金属离子都可以用来作为骨架的金属节点,常用的 有机配体包括多羧酸芳香配体(对苯二甲酸、均苯三甲酸等)和含氮杂环配体(咪唑类、四唑类、嘧啶、吡啶、嘌呤类等)。根据配体的不同,可将MOFs 材料分为含羧酸配体、含氮杂环配体、混合配体MOFs 等;根据功能的不同,可分为发光、磁性、导电MOFs 等;根据命名的不同,又可以分为MOF、ZIF、MIL 等系列。以下介绍几种代表性的MOFs 材料。 1.1MOF系列 1999 年Yaghi 等[7]首次报道了一个典型的材料即M0F-5, 其单晶的化学式是Zn4O(BDC) 3(DMF) 8(C6H5Cl)(BDC 为有机配体对苯二甲酸,DMF 和C6H5Cl 为配位分子)。其晶体结构如图1 所示,它由以氧为中心的Zn4O 四面体通过6个羧基配体相互桥联形成八面体 Zn4O(O2C-)6团簇,然后由8个Zn4O(O2C-)6团簇构成一个含有直径约18.5?的大孔的结构单

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