2018年第37卷第9期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·3437·化 工 进展一类新型镁材料——镁基金属有机骨架材料韩森建，王海增（中国海洋大学化学化工学院，山东 青岛 266100）摘要：镁基金属有机骨架材料（Mg-MOFs ）是近年来逐渐受到关注的一类新型功能材料，其种类与结构多样化，使其在很多领域中展现出了潜在的应用价值，为镁资源的开发利用开拓了一个新的领域。
本文从Mg-MOFs 的种类、特点、制备方法、应用以及稳定性5个方面展开论述。
详细阐述了Mg-MOFs 在催化、药物缓释、光学材料、气体储存、气体吸附和分离等方面的应用，着重介绍了Mg-MOFs 的储氢能力和对二氧化碳的吸附能力及对不同混合物的选择分离能力。
提出了今后Mg-MOFs 的研究重点：优化Mg-MOFs 的制备条件，降低制备难度及成本；选择新的配体源及溶剂，开发具有结构稳定、高比表面积、功能多样的Mg-MOFs ，扩大其在气体吸附与选择性分离方向的应用；将Mg-MOFs 应用于复合材料中，拓宽其应用范围。
关键词：镁基金属有机骨架材料；羧酸配体；储氢；分离中图分类号：O6-1 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）09–3437–09 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-2174A new material of magnesium complexes——magnesium based metalorganic frameworksHAN Senjian , WANG Haizeng(College of Chemistry and Chemical Engineering, Ocean University of China, Qingdao 266100, Shandong, China)Abstract ：Magnesium based metal organic frameworks (Mg-MOFs), as a new kind of functional material, have recently drawn much research attention. Due to the diversified specie and structures, Mg-MOFs have shown potential applications in many fields, which provide a new research area for the development and utilization of magnesium resources. Five aspects on Mg-MOFs are discussed in this article, including the main types, characteristics, preparation method, applications and stability. The applications of Mg-MOFs in catalysis, drug delivery, optical properties, gas storage, adsorption and separation are elaborated, and the capacities of hydrogen storage, carbon dioxide adsorption and selective uptake are presented emphatically. In addition, the prospects and challenges in the future are pointed out. For instance: optimizing the preparation conditions of Mg-MOFs to reduce the process difficulty and costs; selecting new ligands and solvent to prepare Mg-MOFs of high surface area, developing varieties of functional Mg-MOFs with structural stability to expand their applications in gas adsorption and separation, and applying Mg-MOFs to the composite materials to extend their application range.Key words: magnesium based metal organic frameworks (Mg-MOFs); ligands of carboxylic acid; storage hydrogen gas; separation我国镁资源总储量世界第一，包括固态镁资源和液态镁资源[1]。
金属-有机骨架材料及其在催化反应中的应用金属-有机骨架(metal-organic frameworks，MOFs)材料是由金属离子和有机配体通过自组装而成的具有多孔结构的特殊晶体材料。
由于其种类的多样性、孔道的可调性和结构的易功能化，已在气体的吸附和分离、催化、磁学、生物医学等领域表现出了诱人的应用前景。
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，特别是以MOFs 材料中骨架金属作为活性中心、骨架有机配体作为活性中心和负载催化活性组分的催化反应，并对MOFs 材料的催化应用趋势做了展望，以期对MOFs 材料的催化性能有比较全面的认识。
引言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(CH3CN)4］·BF4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，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，才使其具有了实用价值。
由于MOFs 材料具有大的比表面积和规整的孔道结构，并且孔尺寸的可调控性强，骨架金属离子和有机配体易实现功能化，因此在催化研究、气体吸附、磁学性能、生物医学以及光电材料等领域得到了广泛应用。
这些特性貌似与现有的沸石和介孔分子筛很相似，但实际上却有较大差别14］:如在孔尺寸方面，沸石的孔尺寸通常小于 1 nm，介孔分子筛的孔尺寸通常大于 2 nm，而MOFs 的孔尺寸可以从微米到纳米不等;在比表面积方面，沸石通常小于600 m2/g，介孔分子筛小于2 000m2/g，而MOFs的比表面积可达10 400 m2/g［15］。
2017年第36卷第5期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·1771·化 工 进展配位不饱和金属-有机骨架材料吸附CO 2的研究进展赵倩，冯东，汪洋，赵文波（昆明理工大学化学工程学院，云南 昆明 650500）摘要：配位不饱和金属-有机骨架（MOFs ）材料是一种极具潜力的小分子气体吸附分离储存材料。
本文回顾了近几年MOFs 材料在捕集CO 2领域的发展状况，对近年来研究比较集中的几种金属配位不饱和MOFs 材料进行了详细的介绍与比较，如MIL 系列、Cu-BTC 系列及MOF-74等。
该工作为系统地认识MOFs 和拓展其未来在CO 2吸附分离领域的应用提供了帮助。
本文同时也进一步指出不饱和金属配位的存在对多孔MOFs 材料的吸附性能起着重要作用。
在多孔MOFs 材料对CO 2捕集效果仍不能满足工业需求的现状下，预测合理设计MOFs 的金属配位中心且通过活化处理调控MOFs 中金属的配位状况，甚至对其孔道表面功能化修饰将是该类型材料的发展方向，并在最后从制备方法、金属中心的选择与表面改性3方面作了总结。
关键词：配位不饱和；金属-有机骨架；多孔MOFs 材料；CO 2捕集；吸附；表面改性 中图分类号：TB34 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）05–1771–11 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017.05.027Research progress of CO 2 adsorption using coordinatively unsaturatedMOFs materialsZHAO Qian ，FENG Dong ，WANG Yang ，ZHAO Wenbo（Faculty of Chemical Engineering ，Kunming University of Science and Technology ，Kunming 650500，Yunnan ，China ）Abstract ：MOFs are a kind of potentially ideal adsorbents with coordinative unsaturated metal sites （UMSs ）. It can be used to separate and store small molecule gas. This article reviewed the development of MOFs materials in CO 2 capture in recent years. We summarized some typical coordinatively unsaturated metal-organic materials ，such as MIL series ，Cu-BTC ，MOF-74 and so on ，which are suitable for capturing CO 2. This work would help us to understand the metal-organic porous materials and expand their application in CO 2 capture in the future. At the same time ，this paper also pointed out that open metal sites play an important role on the adsorption performance of the porous MOFs materials. At present ，the efficiency of porous MOFs materials for CO 2 capture is far from the industrial requirement ，so reasonable design of MOFs metal center ，activating treatment after syntheses and the functionalized modifications on the pore channel surface would be the development directions for these type materials. At the end ，we made the conclusions from the aspect of the preparation methods ，the metal centers and surface modification.Key words ：coordinatively unsaturated metal sites ；MOFs ；porous MOFs material ；CO 2 capture ；adsorption ；surface modification收稿日期：2016-08-22；修改稿日期：2017-01-12。
