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金属有机骨架化合物的合成及其多功能应用

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金属有机骨架化合物的合成及其多功能应用

近年来，金属有机骨架化合物（MOFs）已成为化学领域备受关注的研究热点之一，其因其结构可调性、性能可调性、应用领域广泛等特点而备受关注。本文将从MOFs的定义、合成、性质以及多功能应用等方面详细介绍MOFs，为读者提供一个全面深入的了解。

一、MOFs的定义

MOFs是一类由金属中心与有机配体在一定条件下配位自组装构筑的三维结晶化合物，其具有高度的孔道结构、表面特性以及起伏丰富的表面。MOFs最早是由美国的Kawazoe和Kuroda等人在1990年提出，之后Cui等人也不断对其进行深入的研究，迅速成为化学领域的新宠。

二、MOFs的合成

MOFs的合成一般采用溶液合成法，包括溶剂热法、溶剂挥发法、反应溶剂共沸法等。其中，溶剂热法是最常用的一种方法，并且已经被广泛应用于MOFs的合成中。具体操作过程是，将金属盐和有机配体按一定的摩尔比例混合，溶于有机溶剂中，在加热、搅拌等条件影响下，进行反应，得到具有孔隙结构的MOFs。

三、MOFs的性质

MOFs具有许多独特的性质，如高度的孔道结构，表面特性，以及表面起伏等等。

孔隙结构：MOFs具有高度的孔道结构，常见的包括中空球体、平面板、四面体结构等，孔道大小、形状和数量可以通过调整金属盐和有机配体的比例和选择不同的反应条件得到精确控制。 表面特性：MOFs的表面具有特殊的表面化学性质，具有高度的可调性，可在表面进行化学修饰，以改变其表面的化学性质，从而产生在催化、药物载体等方面的重要应用。

表面起伏性：MOFs的表面具有丰富的起伏性，表面有大量的孔洞和凸起，使其具有非常高的比表面积，这些表面积的存在，能够成为吸附剂和催化剂等各种应用领域的重要载体。

四、MOFs的多功能应用

由于其结构可调性和性能可调性，MOFs在各种领域都有着广泛的应用，比如：

1. 作为吸附剂：由于MOFs具有高度的孔道结构和比表面积，因此可以用作吸附剂，在清洁空气、水等各种污染物方面具有广泛的应用。如在环境研究上，MOFs被用来去除有机污染物、金属离子等物质。

2. 作为气体存储介质：由于MOFs的孔道大小和形状可以通过不同的反应条件得到控制，因此可以用作气体存储介质。MOFs在氢气、甲烷、氨气等气体的储存上都具有巨大的潜力。

3. 作为药物载体：由于MOFs具有高度的可调性特点，使其可以进行化学修饰，然后作为药物载体进行应用。已有研究表明，MOFs可以作为肿瘤治疗药物的载体，通过改变其表面化学性质，提高药物的选择性和药效，具有广泛的应用前景。

4. 作为催化剂：MOFs在催化领域的应用价值也日益凸显，已经应用于各种领域。比如，在传统的催化领域中，MOFs被用做催化剂载体，提高催化反应的效率。此外，MOFs还被应用于CO2的捕捉和转化，环保领域中的化学反应等领域，具有广泛的应用前景。

五、结尾

总之，MOFs是一种很有前途的化合物，具有种种优点。虽然研究进入不到三十年，但是，已经涉及许多科学领域，包括环境研究、生物医学、新型材料等等，具有非常广泛的应用前景。相信在近几年内，MOFs定会给科学家们带来更多的惊喜和突破，将会成为化学领域一个新的研究热点。

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合成条件对金属有机骨架化合物形成的影响及其膜的制备

合成条件对金属有机骨架化合物形成的影响及其膜的制备

第３７卷第３期　２０１５年５月　南京工业大学学报（自然科学版）　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＮＡＮＪＩＮＧ　ＴＥＣＨ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）　Ｖｏ１．３７　Ｎｏ．３　Ｍａｖ　２０１５　

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１—７６２７．２０１５．０３．００７　

合成条件对金属有机骨架化合物形成的　

影响及其膜的制备　

任汝飞，黄　康，李倩倩，刘赛男，金万勤　

（南京工业大学化学化工学院材料化学工程国家重点实验室，江苏南京２１０００９）　

摘要：以金属有机骨架Ｚｎ（Ｄ一樟脑酸）（４，４　～（１，３一丙二基）双吡啶）・Ｈ：Ｏ（简称Ｚｎ—ＤＴ）化合物作为膜　材料，采用反应晶种法制备Ｚｎ—ＤＴ膜，考察合成液ｐＨ、合成温度与合成时间对Ｚｎ—ＤＴ晶体的产率及晶型结构的影　响。通过ｘ线衍射仪（ＸＲＤ）、扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、热分析仪（ＴＧＡ）和纳米划痕仪表征样品的性能。结果表　明：ｐＨ　６．７５、合成温度１００℃和反应时间１０　ｈ为Ｚｎ—ＤＴ最佳合成条件；在不高于４８０℃的条件下，Ｚｎ—ＤＴ晶体具　有较好的热力学稳定性。Ｚｎ—ＤＴ膜对于Ｈ　／ＣＯ　有较高的分离性能，其分离系数为１０．６３；膜层与支撑体间拥有良　好的界面结合力。　关键词：金属有机骨架膜；反应晶种法；气体分离　中图分类号：ＴＱ０２８．８　文章编号：１６７１—７６２７（２０１５）０３—００３６—０５　

Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｎ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｅｔａｌ－ｏｒｇａｎｉｃ　

ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　

ＲＥＮ　Ｒｕｆｅｉ，ＨＵＡＮＧ　Ｋａｎｇ，ＬＩ　Ｑｉａｎｑｉａｎ，ＬＩＵ　Ｓａｉｎａｎ，ＪＩＮ　Ｗａｎｑｉｎ　

（Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ—Ｏｒｉｅｎｔｅｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｔｅｃｈ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ　２１０００９，Ｃｈｉｎａ）　

金属有机骨架化合物的合成方法及应用进展

金属有机骨架化合物的合成方法及应用进展

第４９卷第１期２０２０年１月应　用　化　工ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＶｏｌ.４９Ｎｏ.１

Ｊａｎ.２０２０

收稿日期:２０１９￣０５￣０７ 修改稿日期:２０１９￣０５￣２９基金项目:国家自然科学基金面上项目(２１８７２０４９ꎻ２１５６３０１１)作者简介:徐文媛(１９７５－)ꎬ女ꎬ江西南昌人ꎬ华东交通大学教授ꎬ博士ꎬ主要从事ＭＯＦｓ核壳新催化剂的研发、有机硅歧化

反应和理论计算ꎮ电话:０７９１－８７０４６３３６ꎬＥ－ｍａｉｌ:ｘｗｙｋｔｚ＠１６３.ｃｏｍ金属有机骨架化合物的合成方法及应用进展

徐文媛ꎬ汪焱ꎬ李素颖ꎬ颜菲ꎬ杨绍明ꎬ方智利ꎬ陈曦ꎬ吴晓欣ꎬ郭赞如

(华东交通大学材料科学与工程学院ꎬ江西南昌　３３００１３)

摘　要:综述了近年来金属有机骨架化合物(ＭＯＦｓ)常用的合成方法(机械化学法、微波辐射法、溶胶￣凝胶合成法、

气相合成法和水热法等)ꎬ介绍了ＭＯＦｓ在吸水、载药输送、气体储存和催化等方面的应用ꎬ最后提出了ＭＯＦｓ在工

业上大规模推广应用所面临的挑战ꎬ并进行展望ꎬ为今后关于ＭＯＦｓ的深入研究提供有力的参考ꎮ

关键词:金属有机骨架化合物ꎻ合成方法ꎻ应用

中图分类号:ＴＱ０１６ 文献标识码:Ａ 文章编号:１６７１－３２０６(２０２０)０１－０１８２－０３

Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍｅｔａｌ￣ｏｒｇａｎｉｃ

ｆｒａｍｅｗｏｒｋｃｏｍｐｏｕｎｄｓ

ＸＵＷｅｎ￣ｙｕａｎꎬＷＡＮＧＹａｎꎬＬＩＳｕ￣ｙｉｎｇꎬＹＡＮＦｅｉꎬＹＡＮＧＳｈａｏ￣ｍｉｎｇꎬ

ＦＡＮＧＺｈｉ￣ｌｉꎬＣＨＥＮＸｉꎬＷＵＸｉａｏ￣ｘｉｎꎬＧＵＯＺａｎ￣ｒｕ

(ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＥａｓｔＣｈｉｎａＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＮａｎｃｈａｎｇ３３００１３ꎬＣｈｉｎａ)

Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｓｙｎｔｈｅｔｉｃｍｅｔｈｏｄｓｏｆｍａｔｅｒｉａｌｏｒｇａｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ(ＭＯＦｓ)ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ

纳米金属有机骨架化合物(NMOFs)的合成及其生物应用

纳米金属有机骨架化合物(NMOFs)的合成及其生物应用

第４ｌ卷第２期　２　０　１　２年４月　上海师范大学学报（自然科学版）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）　Ｖｏ１．４１．Ｎｏ．２　Ａｐｒ．，２　０　１　２　

纳米金属有机骨架化合物　

（ＮＭＯＦｓ）的合成及其生物应用　

秦丽洁，丁　亮，秦长圆，杨　红　，杨仕平　

（上海师范大学生命与环境科学学院，上海２００２３４）　

摘要：纳米金属有机骨架化舍物是在生物医药方面具有广泛潜在应用价值的配位聚合物．　

从纳米金属有机骨架化合物的合成方法、药物负载、表面修饰以及生物应用等方面介绍了国内　

外在这一领域的最新进展，并提出了今后需要关注的几个方面，具有一定的参考价值．　

关键词：纳米金属有机骨架化合物；微乳液法；再沉淀法；溶剂热法；模板法；生物成像；　

载药　

中图分类号：Ｏ　６１１．３　文献标识码：Ａ　文章编号：１０００－５１３７（２０１２）０２－０２１１—１０　

０　引　言　

金属有机骨架化合物（Ｍｅｔａｌ—Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ）是指由含氧、氮等多齿有机配体（大多是芳香多酸　

和多碱）与过渡金属离子通过自组装而形成的配位聚合物．这种材料可以应用在光学　Ｊ、催化　、生物　

传感　ｊ、药物传输　、生物成像　Ｊ、气体识别ｕ９　Ｊ、气体储存　叫等方面，近些年已成为高分子化学和物理、物　

理化学和材料科学等多门学科交叉的前沿领域．由于其广泛的应用受到各国的重视．近年来，金属有机骨　

架化合物（ＭＯＦ）已经缩小到了纳米尺寸（ＮＭＯＦ）．与传统的纳米药物载体相比，ＮＭＯＦｓ具有很多的优势，　

如合成条件比较温和、形貌可调、结构多样、载药量高、自身可降解等．用二氧化硅或者有机聚合物来修饰　

ＮＭＯＦｓ，可改善ＮＭＯＦｓ的稳定性、生物相容性．另外，由于ＮＭＯＦｓ可含有大量的顺磁性金属离子，所以它　

们被广泛用于磁共振成像（ＭＲＩ）的造影剂　卜　Ｊ．造影剂能够增加不同组织间的明暗对比，可以使病变组　

一种金属有机骨架纳米复合材料的合成方法及其应用[发明专利]

一种金属有机骨架纳米复合材料的合成方法及其应用[发明专利]

专利名称：一种金属有机骨架纳米复合材料的合成方法及其应

用

专利类型：发明专利

发明人：邓春晖,谢伊沁

申请号：CN201611061203.7

申请日：20161128

公开号：CN106512965A

公开日：

20170322专利内容由知识产权出版社提供

摘要：本发明所提出的一种金属有机骨架（MOF）纳米复合材料的合成方法及其应用。首先将用

传统的水热法合成的四氧化三铁磁球分散在多巴胺盐酸盐弱碱性溶液中，使多巴胺在磁球表面自聚

合；将聚多巴胺包覆的磁球先后分散在氯化锆和2‑氨基对苯二甲酸的二甲基甲酰胺溶液中，获得磁球

表面包覆聚多巴胺和氨基修饰的以锆为中心金属离子的金属有机骨架（MOF）纳米复合材料。该材料

具有较大的比表面积、良好的亲水性、合适的孔道结构，可应用于蛋白质组学的进一步研究。可特异

性富集磷酸化肽段和糖肽，该合成方法简单快捷，合成的材料具有较好的亲水性和生物相容性，可用

于复杂生物样品中内源性磷酸化肽段以及糖肽的选择性富集。

申请人：复旦大学

地址：200433 上海市杨浦区邯郸路220号

国籍：CN

代理机构：上海正旦专利代理有限公司

代理人：张磊

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