Mn-MOF金属离子或金属簇与有机配体构建的有序多孔晶体结构
一、基本介绍
- MOF(Metal-Organic Framework):由五金材料铁离子或五金材料簇与无机配体建立的依规多孔硫化锌构造。
- Mn-MOF:以锰阴离子(如Mn²⁺、Mn³⁺、Mn⁴⁺)为五金中心点的MOF,极具特点的带磁、催化剂的作用活力性及氧化物完美重现特点。
二、合成方法
溶剂热法(Hydrothermal/Solvothermal synthesis)
典型步骤:- 将锰盐(如MnCl₂·4H₂O、Mn(NO₃)₂等)与生产配体(如对苯二甲酸、咪唑类配体、三羧酸等)水解在萃取剂中。
- 在封闭不良搪玻璃反应釜内加热需要时期(如80–200℃,数小时左右至数天)。
- 生成成果的Mn-MOF用料。
- 其他的技巧:微波通信辅助性性人工、超声检查辅助性性、制冷人工等。
三、结构特点
- 多孔性:流程孔道结构特征,孔直径可控。
- 高比表面能积:通常情况下数十万致上千 m²/g。
- 锰亚铁离子活力位点:参入氧化反应迟钝备份反应迟钝,不断增强离子液体效能。
- 有机化学配体常见复杂化,调空结构的安全性和能力。
四、主要应用
领域 | 说明 |
---|---|
催化 | 氧化反应、水分解、氧还原反应(ORR)、有机合成催化等。 |
气体吸附与储存 | CO₂捕集、H₂存储、甲烷吸附。 |
生物医学 | 药物载体、磁共振成像(MRI)造影剂、光热治疗。 |
传感器 | 检测气体、金属离子、有机分子等。 |
五、代表性配体举例
- 对苯二甲酸(BDC)
- 三羧酸类配体(如1,3,5-苯三级甲等酸)
- 含氮配体(咪唑、吡啶随之出现物)
六、表征方法
技术 | 作用 |
---|---|
XRD | 结晶结构和相组成分析 |
BET | 比表面积及孔径分布测定 |
SEM/TEM | 形貌与纳米结构观察 |
FTIR | 配体及键合信息 |
TGA | 热稳定性分析 |
XPS | 锰的化学态及表面元素分析 |