《催化化学》课程学习报告专题:MOF 的制备、结构表征及催化应用学院名称:材料化学与化工学院学生姓名:学生学号:老师姓名:考核时间:MOF 的制备、结构表征及催化应用摘要:金属有机骨架(MOFs)配位化合物作为一种新型有机无机杂化材料,具有高空隙率、孔道尺寸形状可调性、易于功能化等优点,在气体存储和分离、催化、载药、光电磁性材料等领域展示了良好的应用前景。本文介绍了 MOFS 材料的常用制备方法和结构表征方法,综述了近年来 MOFS 材料在催化领域的应用,特别是以 MOFS 材料中骨架金属作为活性中心骨架有机配体作为活性中心和负载催化活性组分的催化反应,并对 MOFS 材料的催化应用趋势做了展望,以期对MOFS 材料的催化性能有比较全面的认识。关键词 金属—有机骨架 合成 结构表征 催化 应用1。引言金属-有机骨架 (metal—organic frameworks,MOFs)材料是由金属离子与有机配体通过自组装过程杂化生成的一类具有周期性多维网状结构的多孔晶体材料,具有纳米级的骨架型规整的孔道结构,大的比表面积和孔隙率以及小的固体密度,在吸附、分离、催化等方面均表现出了优异的性能,已成为新材料领域的讨论热点与前沿。MOFs 材料的出现可以追溯到 1989 年以 Robson 和 Hoskins 为主要代表的工作,他们通过 4,4´,4´´,4´´´-四氰基苯基甲烷和正一价铜盐[Cu(CH3CN)4].BF4在硝基甲烷中反应,制备出了具有类似金刚石结构的三维网状配位聚合物[1],同时预测了该材料可能产生出比沸石分子筛更大的孔道和空穴,从此开始了 MOFs 材料的讨论热潮。但早期合成的 MOFs 材料的骨架和孔结构不够稳定,容易变形。直到 1995 年 Yaghi 等合成出了具有稳定孔结构的 MOFs[2],才使其具有了有用价值。由于 MOFs 材料具有大的比表面积和规整的孔道结构,并且孔尺寸的可调控性强,骨架金属离子和有机配体易实现功能化,因此在催化讨论、气体吸附、磁学性能、生物医学以及光电材料等领域得到了广泛应用。作为一种新型多孔固态材料,由于其广泛的应用价值,更加应该深化了解其结构特性,从其微观的分子间作用及排布开始,深刻理解某些规则聚集所表现出来的特别性质,利用分子间的作用力,有目的的设计金属有机骨架的结构,使其表现出一定的物理化学性质。而有效的结构表征方法无疑是最为重要的环节之一.在催化应用方面,MOFs材料中的金属离子的不饱和配位点可以作为相应催化反应的活性中心;MOFs 骨架上还可以引入多种具有催化性...