金属有机框架材料MOF(Ni)-74催化剂简介

MOF(Ni)-74是一种以镍离子（Ni²⁺）为金属节点、2,5-二羟基对苯二甲酸（DOBDC）为有机配体构建而成的金属有机框架材料（Metal–Organic Frameworks，简称MOFs）。该材料属于MOF-74系列中的一员，也被称为CPO-27-Ni，具有规则的管状孔道结构和高比表面积，特别适用于气体吸附、催化反应和电化学应用等多功能催化领域。

一、结构与基本特性

MOF(Ni)-74的骨架格局由Ni²⁺与DOBDC购成六配位子域，延伸排成维的六方短信通道格局，其孔的直径约为11 Å，比外观积可以达到1200~1500 m²/g。根据DOBDC上的羟基与羧酸基既能展示健康的配位力，又可控控骨架的电势数据分布，使MOF(Ni)-74含有极高井然有序性与电化学不稳性。

主要结构特点：

多孔性强，还具有开馆式合金材料位点；结晶体性好，具备比较强的热不稳性（基本可耐300°C上）；在弱碱或碱性水悬浊液中表現出很好相对稳相关性；可过载或锚定其他离子液体碳原子（如复合、酶、納米粒）进的一步作用化。

二、催化性能与应用

MOF(Ni)-74因为本身的难忘的构成，在三种促使响应中特征出好的的促使化学活化和使用性，非常是在下三个方向含有表示性：

1. 有机小分子催化反应

发展的Ni²⁺配位位点能以为Lewis酸重点，催化氧化的C–C键出现、酯化作用、醇氧化的作用等。比如：羧酸与醇的酯化表现；烯烃固化剂化、醛还原故宫场景等表现；促使二腐蚀碳环化人工碳酸酯。

2. 电催化和光催化反应

MOF(Ni)-74体现了更好的纯水电导率宏观调控实力，可在其结构中夹杂导电分散剂（如碳材质、MXene、纳米材料等）后代替：

氧还原反应（ORR）与析氢反应（HER）；

光催化产氢或光降解有机污染物；

用于为参比电极材质app于超电解电袋子或锂电芯。

3. 二氧化碳吸附与催化转化

Ni-MOF-74有着高CO₂亲和性，开花金属制位点能不断增强对CO₂的化学上吸程度，常被适用于：CO₂气体吸附物料；CO₂崔化回归为CO、甲醇等；CO₂插层反应迟钝中心体的放置各种载体。

三、制备方法与调控

MOF(Ni)-74的制得注意用到石油醚热获得法：将Ni(NO₃)₂·6H₂O与DOBDC在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、工业乙醇和水的混合物溶液里添加热作用（120–150°C，数钟头）；现象停止后经洗涤剂、低温干燥和产甲烷工作，受到晶型保持良好的MOF(Ni)-74；为延长其导电性、设备增强性，常与导电原材料（如碳黑、碳微米管）混合或使用表面层呈现。不但，可进行政策调控组成必备条件（如石油醚配法、影响高温、前轮驱动体浓度值）进行比表面积调控、孔道节构设定和技能化装饰，可以需求分析各个催化剂的作用用的需求分析。

四、总结与前景

MOF(Ni)-74是一种具有高孔隙率、可调结构、可修饰性的功能性金属有机框架材料，已在异相催化、有机反应、电催化、环境治理等领域展示出良好的应用前景。未来的发展方向包括：

智能型模块杂化促使剂的构造 （如负载电阻单水分子促使剂、合金金属团簇）；摸索其在汽车新能源系统图片转换（如CO₂电展现、N₂展现、OER）中的崔化措施；开发技术红色、可投资额化的自动合成技术，积极推动其工業化利用。

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