金属有机骨架化合物(MOFs)作为一类新兴的晶体多孔材料,在气体储存、分子分离和非均相催化方面的潜力。使用封端剂对MOFs材料进行功能化可以产生具有增强性能的杂化材料,该策略的挑战在于如何提高选择性的同时保持母体框架的孔隙率。
2023年,
湖南大学方煜教授提出了一种
“Cage-on-MOF”策略,通过与表面暴露的金属位点配位,将多孔配位笼(PCCs)均匀地掺入MOF颗粒的外表面(图1)。设计并合成了两种PCCs作为表面封端剂(PCC-4和PCC-5),选择了PCN-222和MIL-101作为模型结构,通过将具有次级配位位点的PCC结合到这些MOF上,PCC上暴露的硫酸根和氨基可以与MOF颗粒外表面暴露的金属位点稳定结合形成四种不同的多孔材料,即“MOF@PCC”(图2)。PCCs主要在PCN-222和MIL-101的外表面上配位,而不会因其空间位阻和电荷排斥而影响其孔隙率
[1]。
图1 Cage-on-MOF材料相对于原始MOF、聚合物改性MOF和cage-encapsulated-MOF的优势[1]
图2 MOF@PCC-4和MOF@PCC-5的结构[1]
研究结果表明,
MOF@PCCs表现出与原始MOF相似的气体吸附能力,且在各种恶劣条件下光稳定性和化学稳定性有所提高。更重要的是,MOF@PCCs可以作为缩合反应的选择性多相催化剂,实现反向产物选择性和优异的可回收性。
百灵威独家供应
湖南大学方煜教授课题组开发的一系列
纳米MOFs材料相关产品,产品优势及使用注意事项如下:
- 形貌规整,尺寸均一,批次质量稳定;
- 使用前需在120℃下活化12 h。
方煜,现任湖南大学化学化工学院教授,2010年在上海交通大学化学专业获硕士学位。2014年3月博士毕业于日本东京大学。2014-2015年期间继续在日本东京大学从事博士后研究。2015年4月到2019年9月,在美国德克萨斯A&M大学从事博士后研究。在研究生学习阶段和博士后工作期间,主要致力于“分级孔配位材料”(孔道尺寸为2-50纳米)的研究,围绕构建新型多孔配位笼(PCC)和介孔金属有机框架(mMOF),调节其孔道结构,控制客体分子在孔道内的负载与组装,在提升能源气体的转化与负载,以及抗癌纳米疗法方面取得进展。
推荐产品
Nano MIL-101是一类由Cr
3簇为金属节点和对苯二甲酸组成的晶体多孔材料。
品名:Nano MIL-101, particle size: 100 - 220 nm, surface area: 2800 - 3300 m
2/g, pore volume: 2.0 - 2.4 cm
3/g, standard-microcrystal
MIL-101纳米颗粒
CAS:869288-09-5
货号:9335549
应用:气体储存、分子分离、多相催化
Nano PCN-222是一类由Zr
6簇为金属节点和四(4-羧基苯基)卟啉组成的晶体多孔材料。
品名:Nano PCN-222, particle size: 200 - 300 nm, surface area: 1800 - 2000 m
2/g, pore volume: 1.3 - 1.5 cm
3/g, standard-microcrystal
PCN-222纳米颗粒
CAS:1403461-06-2
货号:9335550
应用:气体储存、分子分离、多相催化
相关产品
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 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
|
PCN-128, 99% PCN-128 | 2230488-02-3 | 9393308
|
参考文献
- Liang Y, Yang X, Wang X, et al. A cage-on-MOF strategy to coordinatively functionalize mesoporous MOFs for manipulating selectivity in adsorption and catalysis[J]. Nature Communications, 2023, 14(1): 5223.
推荐阅读
MOFs材料及其配套产品 MIL-53(Al):可以“呼吸”的金属有机框架(MOF) 卟啉类金属有机框架材料(Metal-Organic Frameworks) 吴一楠副教授科研成果 | 锆基MOFs:UiO-66(Zr) ——缺陷比例大,吸附能力强