▏金属有机骨架材料原理与应用.pptx

多孔金属-有机骨架材料

(PorousMetal-OrganicFrameworks)

业内相关

中

主要内容

简介

研究概状制备方法表征手段设计策略发展历程应用

展望

业内相关

2

分子筛碳基材料

传统的多孔材料

业内相关3

多孔材料分类

1.微孔：孔径小于2nm

超微孔：孔径小于0.7nm

亚微孔：孔径介于0.7～2.0nm

2.介孔(中孔):孔径在2～50nm3.大孔：孔径大于50nm

孔直径(nm)

业内相关4

基本概念

吸附：当气体或液体与某些固体接触时，气体或液体分子会积聚在固体表面上，这种现象称为吸附。

吸附剂：实施吸附的物质。

吸附质：被吸附的物质。

物理吸附：被吸附分子与固体表面分子间的作用力为分子间吸引力，即范德华力。

化学吸附：基于固体吸附剂表面发生化学反应，使吸附质和吸附剂之间以化学键结合的吸附过程。

业内相关5

理化指标

物理吸附

化学吸附

作用力

范德华力

化学键力

吸附热

接近于液化热

接近于化学反应热

选择性

无选择性

非表面专一性

有选择性

表面专一性

可逆性

可逆

不可逆

吸附层

多层吸附

单分子层吸附

吸附速率

快，活化能小

慢，活化能大

用途

测比表面积、孔容和孔径分布

进行催化反应

物理吸附与化学吸附的比较

业内相关6

三类吸附曲线

1.吸附等温线：当温度一定时，压力(平衡浓度)和吸附量的关系曲线。

2.吸附等压线：在等压情况下，表示吸附量和温度的关系曲线。

3.吸附等容线：在等吸附容量情况下，表示温度和压力的关系曲线。

业内相关7

(Ⅱ)

相对压力PR(V

相对压力P

(VI)

六类吸附等温线

阻附量能附量

相对压力PP相对压力PP

颐附量显附量

对正力P内相关

(V)

相对压力FPP()

脱附量

吸雨量

8

型吸附等温线：也称Langmuir吸附等温线。限于

单层或准单层，大多数化学吸附等温线和完全的微孔物质(如活性碳)和分子筛的吸附等温线属于此类。

Ⅱ型吸附等温线：常称S型等温线。在无孔固体或在大孔材料中的吸附常常是这类等温线。吸附等温线的拐点通常发生在单层附近。

Ⅲ型吸附等温线：其特征是吸附热小于吸附质液化热。因此随着吸附的进行，吸附反而得以促进。

业内相关g

√H1:圆筒形细长孔道且孔径大小均一分布较窄，大小均一的球形粒子堆积而成的孔穴。

√H2:口小腔大的“墨水瓶形”孔道。

√H3和H4:狭缝状孔道，形状和尺寸均匀的孔呈现H4迟滞环，非均匀的孔呈现H3迟滞环。

10

四类迟滞环

迟滞现象：吸附一脱附不完全可逆，吸附一-脱附等温线不重合的现象。

业内相关

相对压方

收附量

吸附材料：用于工业与环境上的分离与净化、干燥等领域。

催化材料：用于石油加工、石油化工、煤化工与精细化工等领域中大量的工业催化过程的需要。

离子交换材料：大量用于洗涤剂工业，矿厂与放射性废料及废液的处理。

传统三大应用领域

业内相关1f

1.金属-有机骨架化合物的简介

自A.Werner在1893年创立配位化学以来，对配合物

的研究成了无机化学中最为活跃的领域之一。1951年Wilkinsen和Fisher合成了二茂铁以及夹心型化合物而获得了1973年的诺贝尔化学奖。到目前为止，已经有20多位科学家从事与配位化学有关的科学研究而获得诺贝尔奖。可以说，配位化合物已经深入到了各个研究领域。

业内相美

12

年份

获奖者

国籍

获奖原因

1913

AlfredWermer

瑞士

对分子内原子连接的研究，特别是在无机化学研究领域。

1964

DorothyCrowfootHodgkin

英国

利用X射线技术解析了一些重要生化物质的结构

1927

HeinnichOttoWicland

德国

对胆汁酸及相关物质结构的研究

1930

HansFish