» 金属有机框架(MOF)

金属有机框架(MOF)

1995
  • Omar M. Yaghi
  • Gérard Férey
  • Susumu Kitagawa
在实验室分析晶体金属有机框架的研究人员。.

(生成的图像仅供参考)

金属有机框架(MOFs)是由含金属的节点(二级结构单元,SBUs)和有机配体(称为连接体)构成的结晶多孔材料。这些成分可自组装成扩展的一维、二维或三维配位聚合物。金属和连接体的选择决定了由此产生的框架的拓扑结构、孔隙大小和化学功能,从而实现了特定应用的高度可调性。.

MOF 的基本概念围绕配位化学和晶体工程学原理展开。金属节点通常是金属离子或簇,如桨叶二核单元或标志性的 Zn4O(CO2)6 簇,它们充当连接点,定义网络的顶点。有机连接体,通常是多叉配体,如羧酸盐、咪唑盐或吡啶(如对苯二甲酸),在这些节点上架桥,形成网络的边。 框架. .这种模块化的 ‘积木式 ’方法被称为网状化学,可以合理地设计出具有预定结构和特性的材料。.

自组装过程通常由以下因素驱动 热力学 通常在溶剂热条件下进行控制,从而产生高度有序的结晶材料。由此产生的结构具有永久多孔性,在去除合成过程中使用的溶剂分子后,客体分子可以进入内部空隙和通道。金属配体配位键的性质至关重要;它必须足够坚固,以形成稳定的框架,但通常又具有可逆性,以允许缺陷愈合和结晶。这种在单一结晶材料中结合有机和无机成分的独特方式,使 MOFs 有别于沸石(纯无机)或活性碳(无定形碳)等传统多孔材料,具有无与伦比的化学和结构多样性。.

UNESCO Nomenclature: 2203
- 无机化学

类型

抽象系统

中断

革命

使用方法

广泛使用

前体

  • 阿尔弗雷德·沃纳建立的配位化学原理
  • 沸石 和多孔材料科学
  • Gerhard Schmidt 开发的晶体工程概念
  • 超分子化学原理
  • 普鲁士蓝和霍夫曼包合物作为早期配位聚合物

应用

  • 气体储存(氢气、甲烷)
  • 碳捕获
  • 多相催化
  • 化学分离与纯化
  • 药物输送系统
  • 化学传感

专利:

NA

潜在的创新想法

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有关: 金属有机框架, 多孔材料、自组装、网状化学、晶体工程。.

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历史背景

金属有机框架(MOF)

1985
1986
1991
1995
2000
2004
1984
1986
1990
1994
1997
2002
2015-09-14

(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

相关发明、创新和技术原理

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