MIL-53(Al):可以“呼吸”的金属有机框架(MOF)

时间: 2021-01-27
作者: 百灵威
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MIL-53(Al):可以“呼吸”的金属有机框架(MOF)-百灵威

在数百种不同MOF中,对苯二甲酸铝,即大家熟知的MIL-53(Al) MOF13-3050),是常研究的有机-无机杂化材料之一。这种材料由来自Lavoisier Institute of Versailles University(法国)的Gérard Férey教授合成。MIL-53(Al)的三维框架由角共享AlO4(OH)2八面体的无限反链组成。这些链通过1,4-苯二甲酸酯基团相互连接,形成一维菱形隧道[1]。MIL-53(Al)在中性和酸性溶液中非常稳定,且抗水解能力强,这在MOFs中相当罕见[2]

MIL-53(Al)区别于其他MOFs的主要特征是吸附-解吸过程中的结构转变能力。它巨大的柔韧性,及吸附过程中在大孔(lp)和窄孔(np)两种不同构型间发生的“呼吸”效应,使细胞体积的显著差异高达40%(图1)[8-11]

图1. MIL-53(Al)材料亚稳的lp和np结构,沿一维通道的轴线观察是一个2*2*2超级电池<br><br>
图1. MIL-53(Al)材料亚稳的lp和np结构,沿一维通道的轴线观察是一个2*2*2超级电池

这种具有独特性能的材料被广泛用于气体处理,特别是对于CH4和CO2[8-13]。此外,MIL-53(Al)还可用于各种有机溶液的吸附和分离[6, 14-16],及催化有机转化[17-21]。值得注意的是,MIL-53(Al)具有生物和环境友好性,适用于生物医学应用。

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1

品名:
Aluminum hydroxide terephthalate MOF , MIL-53(Al)
对苯二甲酸铝MOF 材料
CAS:654061-20-8
货号:13-3050

2

品名:
Aluminum hydroxide isophthalate MOF (CAU-10, Isophthalate:Al=0.9-1.0)
氢氧化铝异邻苯二甲酸盐MOF
CAS:1416330-84-1
货号:13-0300

3

品名:
Tris[μ-[2-amino-1,4-benzenedicarboxylato(2-)-κO1:κO'1]]diaquachloro-μ3-​oxotri-aluminum MOF, MIL-101(Al)-NH2
三[μ-[2-氨基-1,4-苯二甲酸(2-)-κO1:κO'1]]二水氯-μ3-氧三铝MOF
CAS:1404201-64-4
货号:13-3060
参考文献
  1. Chem. Eur. J. 2004, 10, 1373.
  2. Int. J. Hydrogen Energy, 2013, 38, 16710.
  3. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1380.
  4. J. Phys. Chem. C, 2017, 121, 24252.
  5. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 16926.
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  7. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 13519.
  8. Phys. Chem. Chem. Phys., 2007, 9, 1059.
  9. ChemPhysChem 2008, 9, 2181.
  10. Adsorption 2008, 14, 755.
  11. Microporous Mesoporous Mat., 2009, 120, 221.
  12. Sep. Purif. Technol., 2011, 81, 31.
  13. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 12415.
  14. Angew. Chem. Intern. Ed., 2009, 48, 8314.
  15. Ind. Eng. Chem. Res., 2011, 50, 10516.
  16. Chem. Eur. J., 2008, 14, 8456.
  17. Dalton Transactions 2016, 45, 12006.
  18. Microporous Mesoporous Mat., 2017, 246, 43.
  19. Ind. Eng. Chem. Res. 2018, 57, 169.
  20. Int. J. Hydrogen Energy, 2018, 43, 1439.
  21. Nat. Mater., 2010, 9, 172.