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2017年MOF九大进展!

纳米人  · 公众号  ·  · 2017-12-29 08:03

正文

MOF作为一种晶态多孔材料,由于其高比表面积、孔道尺寸可控、易修饰等特点,在各个领域引起广泛研究。2017年,MOF继续成为最热门的研究领域之一,并在纳米催化、水分子捕获、工业分离、气体存储等等方面得到重要突破。

有鉴于此,纳米人总结了2017年的一些重要进展,供大家参考,并 欢迎大家留言补充 ,交流学习!

特别声明:排名不分先后,以online时间为准。

1.Science :太阳光驱动MOF从空气中捕获水!

EvelynN. Wang和Omar M. Yaghi团队基于MOF-801构建了一套捕水装置。仅仅以太阳光低热能量作为驱动,在20%的低湿度下,可实现每千克MOF每天捕获2.8L清洁水。


Hyunho Kim, Omar M. Yaghi, Evelyn N.Wang et al. Water harvesting from air with metal-organic frameworks powered bynatural sunlight. Science 2017, 356, 430–434.

2.Science :MOF为天然气干燥节能降耗!

MohamedEddaoudi团队合成了一种在水中稳定的氟化MOF:AlFFIVE-1-Ni (KAUST-8),可以选择性优先吸附天然气中的水分和CO 2 ,并且只需要在105℃左右就可以脱附再生,大大降低了天然气干燥再生过程的能耗。


Amandine Cadiau, Youssef Belmabkhout,Mohamed Eddaoudi et al. Hydrolytically stable fluorinated metal-organicframeworks for energy-efficient dehydration. Science 2017, 356, 731-735.

3.Nature 子刊:MOF复合膜高选择性分离CO 2

Sivaniah团队将氨基修饰的MOF纳米颗粒,均匀分散于高透过性的聚合物基质上,高度的均匀分散性,使颗粒之间最小程度地形成无选择性的微小缝隙,同时实现了高透过性、高选择性的CO 2 分离。


BehnamGhalei, Easan Sivaniah et al. Enhanced selectivity in mixed matrix membranes forCO 2 capture through e‑cient dispersion of amine-functionalized MOFnanoparticles. Nature Energy 2017,2 17086.

4.Science :MOF分离丁二烯!

张杰鹏团队构建了一种对客体分子的柔性控制策略,利用兼具连续通道和独立腔体孔结构的亲水型MOF材料[Zn 2 (btm) 2 ],引起客体分子的构象变化,弱化1,3-丁二烯的吸附作用,实现了在室温和大气压力下对1,3-丁二烯的高选择性分离纯化,纯度达到99.5%以上!


Pei-QinLiao, Jie-Peng Zhang et al. Controlling guest conformation for efficientpurification of butadiene. Science 2017, 356, 1193-1196.

5.Science :MOF衍生Co纳米催化剂合成含氮化合物!

MatthiasBeller团队合成了一种MOF衍生的石墨烯包裹Co纳米催化剂,并基于此开发了一套高选择性制备含氮有机化合物的普适性催化剂及催化工艺,可应用于一系列的还原胺化反应,高选择性制备至少上百种含氮化合物。


RajenahallyV. Jagadeesh, KathiravanMurugesan, Matthias Beller et al. MOF-derived cobaltnanoparticles catalyze ageneral synthesis of amines. Science 2017.

6.Nature 子刊:高质子传导性柔性MOF助力燃料电池!

李建荣和陈邦林团队合成了一种具有丰富的磺酸基位点、化学稳定的柔性MOF材料: BUT-8(Cr)A。柔性结构以及丰富的-SO3H位点,极大地促进了质子传递,可在较宽的湿度和温度范围下可保持较好的质子传导性。


Fan Yang, Gang Xu, , Jian-RongLi,Banglin Chen et al. A flexible metal–organic framework with a high densityofsulfonic acid sites for proton conduction. Nature Energy 2017.

7.Science :电场增强气体分离选择性!

A.Knebel和J. Caro团队开发了一种通过电场固定ZIF-8晶格和孔道尺寸的策略,利用电场使有机配体的移动性受到限制,晶格柔性降低,孔道尺寸的动力学变化更小,使得从丙烷中分离乙烯的效果更佳。


A. Knebel,J. Caro et al. Defibrillationof soft porous metal-organic frameworks withelectric fields. Science 2017,358, 347-351.

8.Nature 子刊: MOF组装爆款三维超结构!

CefeLópez和DanielMaspoch团队以单分散的菱形十二面体ZIF-8纳米颗粒为基础,通过理论和实验证实了MOF纳米颗粒可以自组装形成毫米尺度的超结构,并表现出光子晶体特性。







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