相對于剛性金屬有機框架(MOF)料,柔性MOF材料具有永久多孔性和結(jié)構(gòu)多樣性等特點,而且該類材料可以在保持自身晶態(tài)的同時亦可對外界的熱、聲、光、電等刺激做出響應(yīng)。由于具有小孔與大孔結(jié)構(gòu)(或無孔到有空)之間的轉(zhuǎn)變,該類材料在氣體吸附與存儲方面表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。
中國科學(xué)院院士、中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國家重點實驗室研究員洪茂椿帶領(lǐng)的課題組,與美國德克薩斯A&M大學(xué)教授周宏才課題組合作,設(shè)計合成了一系列基于六核鋯簇的柔性MOF材料。這些柔性MOF材料具有很好的穩(wěn)定性,在酸性條件下不會坍塌或分解。它們對液溴具有非常高的吸附量,還可以有效延長液溴在常溫常壓條件下的保存時間。相對于具有類似孔隙率的剛性MOF材料,柔性MOF材料具有更高的溴吸附性能。因此,這些柔性的MOF材料可以作為液溴存儲材料。此外,吸附了溴的柔性MOF材料可以用于聯(lián)二萘酚等反應(yīng)底物的溴化反應(yīng)。在常溫常壓條件下,其溴化反應(yīng)的產(chǎn)率遠高于直接以液溴溴化。利用X-射線單晶衍射技術(shù),研究人員對這些MOF材料的柔性進行了深入的研究。
這一系列高穩(wěn)定柔性MOF材料的設(shè)計合成,為柔性晶態(tài)材料在氣體存儲與分離、藥物緩釋和催化等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了良好的研究平臺,相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》上。研究工作得到了中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項、國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)、國家自然科學(xué)基金、中科院青年創(chuàng)新促進會、海西研究院“春苗”青年人才專項等的支持。
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福建物構(gòu)所柔性金屬有機框架材料研究取得進展
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