發(fā)布時間：2021-02-24 03:34

　　作為新型晶體材料,金屬-有機框架（MOFs）因具有比表面積大、孔隙率高、結構多樣等特點而受到人們的廣泛關注.將其組裝成MOFs薄膜可以極大地拓展其在光電池、催化、二氧化碳還原、儲存和分離等領域的應用.本文介紹了液相外延噴霧法層層組裝MOFs薄膜的方法,并闡述了該方法制備的MOFs薄膜在選擇性吸附與分離、催化、識別及光電器件方面的應用.最后,對相關領域的研究進行了展望. 

【文章來源】：中國科學:化學. 2020,50(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

MOF的結構示意圖(網(wǎng)絡版彩圖)

選擇合適的基底并對其進行功能基團修飾是合成MOFs薄膜至關重要的步驟.迄今為止,成功用于支撐MOFs薄膜的基底有金屬薄片、硅片、氧化銦錫(ITO)、石英玻璃片、泡沫硅/鎳、毛細管柱及纖維等不同基底具有不同的特點,選擇與其相適應的功能基團對實現(xiàn)基底與MOFs薄膜的緊密連接具有重要意義通常用于修飾基底的方式包括有機分子修飾(巰基衍生物、硅烷偶聯(lián)劑、聚多巴胺)、無機化合物修飾(金屬氧(硫)化物、層狀雙羥基復合金屬氧化物、氫氧化物)及MOFs晶種修飾.層層噴霧法組裝MOFs薄膜一般采用的是有機分子修飾的基底,其中最簡單的是在基底上自組裝單層膜(SAMs).最常用的三種類型是烷烴硫醇自組裝的單層膜、有機硅及其衍生物自組裝的單層膜及脂肪酸自組裝的單層膜.通過這三種方法將有機表面官能團(羧基、羥基、氨基和吡啶基)暴露在外,有利于與金屬離子和有機配體接觸反應,從而實現(xiàn)MOFs薄膜的層層組裝.此外,層層組裝MOFs薄膜的生長方向與功能基團(羧基[37]、羥基[38]、氨基[39]和吡啶基[40])的位置、分布及排列方式密切相關,不同的功能基團修飾的基底層層組裝形成的MOFs薄膜生長取向不同.

相較于傳統(tǒng)的薄膜,MOFs薄膜材料具有結構多樣可調、孔隙均勻可控、取向性高及缺陷密度低等特點,同時層層噴霧法獲得的MOFs薄膜材料還具有表面平整度高、厚度均勻等特點.因此,利用液相外延噴霧法層層組裝金屬-有機框架薄膜被廣泛應用于選擇性吸附、催化、手性識別、光、電池及能源等各個領域[41,42].3.1 選擇性吸附與分離

【參考文獻】：
期刊論文
[1]咪唑鎓鹽官能化陽離子型金屬-有機框架衍生的多孔氮/鹵素雙摻雜納米碳高效氧還原催化劑（英文）[J]. 伍巧,梁均,伊俊東,石鵬超,黃遠標,曹榮.  Science China Materials. 2019(05)

博士論文
[1]金屬有機框架物薄膜的功能構筑及可控離子傳輸[D]. 郭弈.浙江大學 2019



本文編號：3048719