金属有机骨架材料成型的研究进展-南京工业大学学报自然科学版.PDF

第４０卷第６期 南　 京　 工　 业　 大　 学　 学　 报　 （自然 科 学 版） Ｖｏｌ．４０ Ｎｏ．６ ２０１８年１１月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＮＡＮＪＩＮＧＴＥＣＨ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ （Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｎｏｖ． ２０１８ － ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１ ７６２７．２０１８．０６．０１９ 金属有机骨架材料成型的研究进展 张迎亚，张利雄 （南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室，江苏 南京 ２１０００９） 摘　 要：金属有机骨架材料（ＭＯＦｓ）是由无机金属离子或离子簇与有机配体通过配位键自组装而成的有机 无机 杂化多孔固体材料。 一般采用水热或溶剂热法制备，产品为微米或亚微米尺度大小的晶体，不适宜于规模化工业 应用，需要将其构建成成型体。 由于ＭＯＦｓ材料组成上的特殊性，尚缺乏统一的普适性成型方法。 本文综述了 ＭＯＦｓ成型方法，主要包括共混成型法、原位生长法及高内相乳液法。 根据固化方式及实验过程的不同，共混成型 法又可分为溶胶 凝胶法、静电纺丝法；原位生长法可分为一步合成法、逐步法以及层叠层法。 最后从负载量、适用 范围、ＭＯＦｓ分散的均匀性以及成型前后对ＭＯＦｓ性质的影响等方面，对这几种成型方法进行比较，并对ＭＯＦｓ成型 体制备的方法作出展望。 关键词：金属有机骨架；成型方法；杂化多孔固体材料 － － － 中图分类号：ＴＢ３８３；Ｏ６４１４；Ｏ６３５　 　 　 　 　 　 文章编号：１６７１ ７６２７（２０１８）０６ ０１２４ ０７ Ｒｅｖｉｅｗ ｏｎ ｓｈａｐｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｍｅｔａｌ⁃ｏｒｇａｎｉｃ ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ ＺＨＡＮＧ Ｙｉｎｇｙａ，ＺＨＡＮＧ Ｌｉｘｉｏｎｇ （Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ⁃Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｔｅｃｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｅｔａｌ⁃ｏｒｇａｎｉｃ ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ （ＭＯＦｓ） ａｒｅ ｎｅｗ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｐｏｒｏｕｓ ｓｏｌｉｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｍａｄｅ ｆｒｏｍ ｓｅｌｆ⁃ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｉｏｎｓ ｏｒ ｉｏｎ ｃｌｕｓｔｅｒｓ ｂｒｉｄｇｅｄ ｗｉｔｈ ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｎｋｅｒｓ．Ｔｈｅｙ ａｒｅ ｃｏｍｍｏｎｌｙ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｂｙ ｓｏｌｖｏｔｈｅｒｍａｌ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ｏｂｔａｉｎｉｎｇ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｗｉｔｈ ｓｉｚｅｓ ｏｆ ｓｕｂｍｉｃｒｏｎ ｏｒ ｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒｓ．Ｔｈｉｓ ｍａｋｅｓ ｔｈｅｍ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｆｏｒ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｖａｒｉｏｕｓ ｍｅｔｈｏｄｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｔｏ ｐｒｏｃｅｓｓ ＭＯＦ ｃｒｙｓｔａｌｓ ｔｏ ｓｈａｐｅａｂｌｅ ｍｏｎｏｌｉｔｈ ｏｒ ｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉａｌ ｏｒｇａｎｉｃ⁃ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｓｔｉｌｌ ｎｏ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｈａｐｉｎｇ ｏｆ ＭＯＦｓ．Ｔｈｅ ｓｈａｐｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｂｌｅｎｄｉｎｇ，ｉｎ ｓｉｔｕ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｉｎ ｈｉｇｈ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｐｈａｓｅ ｅｍｕｌｓｉｏｎｓ，