MIL-n材料MIL-53的吸附以及合成

法國以Ferey為首的拉瓦錫研究小組也做了大量的有關MOFs的研究工作。從20世紀90年代開始，他們就選擇了一系列鑭系金屬和過渡金屬元素與戊二酸、琥珀酸等二羧酸配體合成了MIL-n系列材料。后來他們突破二價金屬的限制，選擇三價的釩、鐵、鋁、鉻等金屬與對苯二甲酸、均苯三酸合成了結構性質獨特的MOFs。?

MIL-53是在水熱條件下得到的鉻的對苯二甲酸鹽。八面體的鉻原子通過對苯二甲酸連接形成一維的孔道結構。在高溫下煅燒可以去除孔道中雜亂排列的對苯二甲酸分子。MIL-53能夠可逆吸附水分子，可逆吸附的過程中孔的結構會發生膨脹和收縮(如圖4所示)。其原因歸結于水可以通過氫鍵和骨架連接。?

圖4??MIL-53吸附、脫附水分子后孔結構的變化?

在～系列MIL-n材料中，MIDl00[15]和MIL-101[16]的結構較為**。MIDl00和MIL-101是金屬Cr3+分別與均苯三酸(BTC)、對苯二甲酸(BDC)以質量比1:1的配比合成的具有相同拓撲結構的兩種物質。3個Cr3+形成的三聚體通過與BTC或者BDC進行連接，在空間形成大的四面體(內部直徑分別為6.6×10-10?m和 8.7×10-10m)，其中4個頂點被三聚體占據，而BTC在四面體的面上，BDC在四面體的邊上。這些大的四面體在空間中通過共用氧原子形成更大的籠狀結構(如圖5所示)，其孔徑能達到介孔的范圍(MIL-100的大孔容孔徑為2.5×10-9?m～2.9?×10-9?m，MIL-101的孔徑為3.0×10-9?m～3.4×10-9?m)。MIL-101是**發現的比表面積比較大的物質，其比表面積可達到5900?m2/g，在8?MPa、77?K下，儲氫量可達到6.1％。?

小編zhn2021.09.18