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    共价有机框架材料有何特征使你如此重视
    点击次数:812 发布时间:2021-12-20
     
      共价有机框架材料这类材料是由有机小分子结构单元通过共价键的链接方式形成二维平面或者三维立体的网络框架结构。二维COFs具有周期性排列的结构单元,并且是由轻元素原子(主要是C、H、O、N)构成的结晶性有机多孔聚合物,因而具有低密度,高稳定性,规则的孔道结构以及高比表面积等一系列优点,使其在诸多领域具有广泛的应用前景。报告将从二维COF材料的单体设计、反应条件优化、骨架结构调整、后修饰功能化等多个方面介绍COF领域的醉新研究进展。这类材料有很优异的特性,骨架之间有很强的共价作用力。同时,由于这类材料只有轻质元素组成,因此有较低的重量密度。
      共价有机框架材料的特征:
      1、多孔性及大的比表面积
      孔隙是指除去客体分子后留下的多孔材料的空间。多孔性是材料应用于催化、气体吸附与分离的重要性质。材料的孔径大小直接受有机官能团的长度影响,有机配体越长,除去客体分子后材料的孔径越大。
      比表面积是评价多孔材料催化性能、吸附能力的另一重要指标,因此人们不断改变有机框架材料材料金属中心和连接臂的主要目的之一就是使材料具有更大的比表面积。
      2、结构与功能多样性
      有机框架材料材料可变的金属中心及有机配体导致了其结构与功能的多样性。有机框架材料材料金属中心的选择几乎覆盖了所有金属,包括主族元素、过渡元素、镧系金属等,其中应用较多的为Zn、Cu、Fe等。不同金属的价态、配位能力不同也导致了不同材料的出现。而对于有机配体的选择,则从早易坍塌的含氮杂环类配体过渡到了稳定性好的羧酸类配体。
      3、不饱和的金属位点
      由于二甲基甲酰胺(DMF)、水、乙醇等小溶剂分子的存在,未饱和的金属中心与其进行结合来满足配位需求,经过加热或真空处理后可以去除这些溶剂分子,从而使不饱和金属位点暴露。这些暴露的不饱和金属位点可以通过与NH3、H2S、CO2等气体配位而达到气体吸附和分离的作用,也可以与带有氨基或羧基的物质进行配位,从而使有机框架材料材料作为药物载体或肽段分离的有效工具;此外,含有不饱和金属位点的有机框架材料材料亦可作为催化反应的催化剂加速反应的进行。
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