文献综述
过去几十年里,多孔材料发展成为化学、物理以及材料科学等学科领域的研究热点之一。
这些材料已被广泛应用于气体储存、吸附催化和电化学等方面。
金属有机框架材料是一类有机无机杂化材料,由有机配体和无机金属单元构建而成。
金属有机骨架材料因具有比表面积大和孔隙率大,结构组成多样及热稳定性好等特点,已成为当今新功能材料研究的热点。
其中,MOF-5框架最具代表性,具有三维通道交叉系统,可将其作为模板进行碳化,研究其电化学性能。
溶剂热法是制备金属有机骨架材料的一个重要方法。
采用溶剂热法制备MOF-5过程中,锌盐与有机配体的摩尔比是制备MOFs催化剂的关键因素,沈阳工业大学的徐航发现了制备MOF-5的较佳摩尔比为3:1;其中MOF-5具有酸碱双活性中心,且MOF-5的比表面积较高,当温度低于150℃时,其稳定性较高[1]。
此外,温度也是制备MOF-5的重要影响因素,上海电力学院的齐雪梅在90℃,110℃,130℃条件下采用溶剂热法制备金属有机骨架材料MOF-5,通过XRD,BET和吸附性能测试,发现110℃和130℃条件下制备的样品产物结晶性能良好,130℃下制备的MOF-5的比表面积最大[2]。
制备MOF-5还有其他的合成方法,比如山东工业大学的王泽浩分别采用溶剂热法与机械球法制备MOF-5金属有机骨架材料,通过XRD,SEM,PSD结构表征和甲烷在合成晶体上的极限吸附热计算分析,这两种方法都能合成较为理想的MOF-5金属有机骨架材料,且该两种方法制备的MOF-5晶体皆具有立方体形貌,但晶粒大小差异较大,机械球法合成的MOF-5晶粒仅是溶剂热法合成MOF-5晶粒大小的1/50[3]。
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