金属有机框架(MOFs)——新型催化材料及其应用

时间: 2024-11-01
作者: 百灵威
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金属有机框架(MOFs)——新型催化材料及其应用|百灵威-百灵威
    金属有机框架(MOFs)是由无机金属中心(金属离子或金属簇)与桥连的有机配体通过自组装相互连接形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料,在结构上具有多样性、多孔性、高比表面积等优异特性,便于设计靶向催化剂,在多相催化领域展现出巨大的应用潜力。
    1994年,Fujita等人首次将MOFs应用到了芳香醛的硅氰化反应中,经研究发现是MOF中四配位的Cd2+催化的反应。截至目前,MOFs的催化活性可以来源于未配位的金属中心,有机链接配体以及MOFs内部或表面的金属纳米粒子、金属络合物或生物分子等客体催化剂。与传统负载型催化剂相比,MOFs催化剂孔径结构可调,比表面积更大,活性位点含量更高且高度分散,催化效果更好,已成功应用于氧化反应、还原反应、加成反应、交叉偶联反应以及光催化反应等。
图1 MIL-88B应用于催化苯甲醇氧化为苯甲醛<sup>[1]</sup>
图1 MIL-88B应用于催化苯甲醇氧化为苯甲醛[1]
图2 MOF-101应用于催化乙基苯氧化为苯乙酮<sup>[2]</sup>
图2 MOF-101应用于催化乙基苯氧化为苯乙酮[2]
图3 HKUST-1应用于催化草酸二甲酯还原为乙二醇<sup>[3]</sup>
图3 HKUST-1应用于催化草酸二甲酯还原为乙二醇[3]
图4 UiO-66-NH<sub>2</sub>应用于催化二苯并噻吩的氧化脱硫<sup>[4]</sup>
图4 UiO-66-NH2应用于催化二苯并噻吩的氧化脱硫[4]
图5 PCN-222应用于硫代苯甲醚的光催化氧化<sup>[5]</sup>
图5 PCN-222应用于硫代苯甲醚的光催化氧化[5]

    百灵威独家供应湖南大学方煜教授、同济大学吴一楠副教授开发的MOFs材料系列产品,形貌规整,尺寸均一,批次质量稳定,助力MOFs多相催化领域研究!
方煜教授科研成果
品名 CAS 货号
Nano UiO-66, particle size: 100 - 200 nm, surface area: 650 - 700 m2/g, standard-microcrystal
UiO-66纳米颗粒
1072413-89-8 993989
Nano UiO-66-NH2, particle size: 100 - 200 nm, surface area: 800 - 1075 m2/g, standard-microcrystal
UiO-66-NH2纳米颗粒
1260119-00-3 913851
Nano UiO-67, particle size: 200 - 300 nm, surface area: 1700 - 2000 m2/g, pore volume : 0.8 - 1.0 cm3/g, standard-microcrystal
UiO-67纳米颗粒
1072413-83-2 9108416
Nano MIL-101, particle size: 100 - 220 nm, surface area: 2800 - 3300 m2/g, pore volume: 2.0 - 2.4 cm3/g, standard-microcrystal
MIL-101纳米颗粒
869288-09-5 9335549
Nano MOF-808, particle size: 200 - 300 nm, surface area: 1800 - 2000 m2/g, pore volume : 0.8 - 1.0 cm3/g, standard-microcrystal
MOF-808纳米颗粒
1579984-19-2 968382
Nano PCN-222, particle size: 200 - 300 nm, surface area: 1800 - 2000 m2/g, pore volume: 1.3 - 1.5 cm3/g, standard-microcrystal
PCN-222纳米颗粒
1403461-06-2 9335550
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吴一楠副教授科研成果
品名 CAS 货号
Zirconium 1,4-dicarboxybenzene MOF (UiO-66), BET surface area 1000-1600 m2/g, particle size: amorphous microcrystal
锆 1,4-羧基苯MOF (UiO-66)
1072413-89-8 946537
HKUST-1, SSA:>1500 m2/g
1,3,5-均苯三羧酸铜
222404-02-6 2465672
MIL-88B(Fe)
MIL-88B(铁)
1138446-81-7 2465673
MIL-53(Al), SSA: 900 - 1100 m2/g
对苯二甲酸铝
654061-20-8 807436
Aluminum fumarate MOF, BET surface area: 1000-1300 m2/g
富马酸铝 MOF
/ 9190261
MOF-303(Al), BET surface area: 900-1300 m2/g
MOF-303(Al) 金属有机骨架
2050043-41-7 9272497
MIL-160(Al), BET surface area: 800-1200 m2/g
MIL-160(Al) 金属有机骨架
/ 9272498
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参考文献
  1. Yao X, Bai C, Chen J, et al. Efficient and selective green oxidation of alcohols by MOF-derived magnetic nanoparticles as a recoverable catalyst[J]. RSC advances, 2016, 6(32): 26921-26928.
  2. Qiu X, Wang X, Li Y. Controlled growth of dense and ordered metal–organic framework nanoparticles on graphene oxide[J]. Chemical communications, 2015, 51(18): 3874-3877.
  3. Ye R P, Lin L, Chen C C, et al. Synthesis of robust MOF-derived Cu/SiO2 catalyst with low copper loading via sol–gel method for the dimethyl oxalate hydrogenation reaction[J]. ACS catalysis, 2018, 8(4): 3382-3394.
  4. Barghi B, Jürisoo M, Volokhova M, et al. Process optimization for catalytic oxidation of dibenzothiophene over UiO-66-NH2 by using a response surface methodology[J]. ACS omega, 2022, 7(19): 16288-16297.
  5. Zheng D Y, Chen E X, Ye C R, et al. High-efficiency photo-oxidation of thioethers over C 60@ PCN-222 under air[J]. Journal of Materials Chemistry A, 2019, 7(38): 22084-22091.
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