Page 27 - 《华中农业大学学报（自然科学版）》2022年第2期

22 华 中 农 业 大 学 学 报 第 41 卷

扩散类似，凝胶作为底物接触反应的溶剂，因此扩散
的速率大大降低，通常适用于结晶速率较快的底物
反应。
2.3 微波合成法
微波合成法与水热/溶剂热合成法类似，只是将
水热平衡加热手段转变为微波加热 ［15］ 。该方法有诸
多优点，如合成的晶体尺寸较为均匀，节能，产物通
常为纯相等。

3 MOF材料的应用
图2 MOF-5 的分子结构
Fig. 2 Molecular structure of MOF-5 MOF 材料作为一类新型杂化多孔材料，由于金
内放置 2种挥发性不同的溶剂，将金属盐和有机配体 属或金属团簇和有机配体的组合具有多种可能性，
溶于其中不易挥发的溶剂中，而另一种易挥发性溶 材料的结构和性能也呈现出多样性，可以通过改变
剂会扩散到其中，导致溶剂饱和，进而析出晶体。 不同的反应条件定向地调整改进材料的孔径大小、
对于羧酸类有机配体，常选用氨气或三乙胺等碱性 比表面积和氧化还原位点等。因此，MOF 材料在气
气态物质作为易挥发溶剂，而对于中性有机配体， 体吸附与分离、催化、生物医学领域及农业等领域的
则常选择乙醚作为易挥发溶剂。凝胶扩散和液相 应用受到广泛关注 ［5，16-20］ 。

图3 MOF的合成方法和条件
Fig. 3 Synthesis approaches and conditions used for MOF
3.1 气体吸附与分离 6 MPa 条件下，MOF-210 对 H 2 的吸附量可达到 86
MOF 材料具有高度多孔性、可修饰的孔道活性 mg/g。
位点及超高比表面积成为了储氢的热点材料。科学 Eddaoudi 等 ［22］ 报道了用于吸附甲烷的 IRMOFs
家发现在相同温度下，MOF 材料比表面积越大，其 系列材料，进而利用拉曼光谱表征了被吸附的甲烷
对氢气的吸附量也越多。Furukawa 等 ［21］ 利用金属 分子主要位于材料中的配体附近 ［23］ 。Rosi等 ［24］ 合成
簇 Zn 4 O（COO） 6 与 2种有机配体联苯二甲酸和 1，3， 了经典的 Zn-MOF-74 材料，该材料的结构中存在一
5-三（4-羧基苯基乙炔基）苯制备了 MOF-210（图 维通道，通过真空加热的方法可以将孔道内的客体
2
4）。MOF-210 比表面积可达 10 400 m /g，在 77 K 和 分子去除，而暴露的不饱和金属中心可以为小分子