多孔有機框架發(fā)光材料(HOFs、MOFs、COFs)的結(jié)構(gòu)式以及優(yōu)缺點對比
多孔有機框架發(fā)光材料是什么?多孔有機框架發(fā)光材料有哪些?
多孔有機框架發(fā)光材料是一類具有發(fā)光特性的多孔材料,主要由金屬離子或金屬簇與有機配體通過配位鍵自組裝形成。這種材料具有孔隙率高、結(jié)構(gòu)可裁剪性和功能化性的特點,成為新一代理想的發(fā)光傳感材料。主要包含金屬有機框架(MOFs)、共價有機框架(COFs)和氫鍵有機框架(HOFs)等一系列多孔材料。基于MOFs材料的熒光傳感檢測方法具有響應(yīng)速度快、靈敏度高、選擇性好、易操作等優(yōu)點,使其在傳感檢測領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
西安齊岳生物供應(yīng)有機發(fā)光多孔材料主要包括金屬有機框架(MOFs)、共價有機框架(COFs)和氫鍵有機框架(HOFs)等一系列多孔材料。
多孔氫鍵超分子有機框架材料(HOFs)介紹:
HOFs材料(Hydrogen-bonded Organic Frameworks,簡稱HOFs)由非共價的分子間作用力(氫鍵、π-π堆積等)連接而成的晶態(tài)材料,HOFs材料的無金屬特性賦予了其良好的生物相容性和低的細胞毒性,在藥物傳遞和生物應(yīng)用方面顯示出巨大的潛力。
由氫分子構(gòu)成的多孔框架的示意圖
金屬有機骨架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs)介紹:
金屬有機骨架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是由有機配體和金屬離子通過配位鍵自組裝形成的一類具有周期性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的晶態(tài)多孔骨架材料。共價有機骨架材料(Covalent Organic Frameworks,COFs)則是一類新型的基于共價鍵連接的晶態(tài)有機多孔聚合物。無論是一直處于研究熱點的MOFs還是愈發(fā)火熱的COFs,它們都有著獨特的孔道結(jié)構(gòu),大的比表面積和易功能化的特點。
氫鍵有機框架(HOF)與金屬有機框架(MOF)相比有哪些優(yōu)缺點?
1. 雖然都是晶態(tài)材料,確定結(jié)構(gòu)的難度不一樣。成鍵方式?jīng)Q定三者培養(yǎng)成單晶的難度從高到低是COFs, MOFs和HOFs,直接決定三者結(jié)構(gòu)解析的難度。COFs目前確定結(jié)構(gòu)較難,這也說明創(chuàng)造性的解決COFs結(jié)構(gòu)問題比起合成新結(jié)構(gòu)COFs更有意義。
2. 成鍵方式也決定了三者結(jié)構(gòu)上可設(shè)計性的差異,HOFs由于弱鍵方向性的問題,可設(shè)計性略微差一點。目前都是利用多重弱鍵來控制方向,利用多重弱鍵也增加了穩(wěn)定性。
3. 與孔道相關(guān)的性質(zhì)(孔的形狀,大小,比表面積,吸附量等等),三個晶態(tài)材料差別不會太大,至少理論上可以預(yù)見三種材料這方面性質(zhì)會趨于一致。但是與骨架相關(guān)的性質(zhì)千差萬別。
4. 三者中容易實現(xiàn)循環(huán)利用的是HOFs,循環(huán)利用與穩(wěn)定性是相互矛盾的。
5. 雖然COFs和HOFs發(fā)展慢于MOFs,三類晶體材料未來發(fā)展的趨勢會使得相互的界限越來越模糊,相互直之間可被借鑒的點也越來越多。更多的是利用制備MOFs的方法制備COFs和HOFs材料。
西安齊岳生物提供幾種常見HOF與MOF材料的空間結(jié)構(gòu)式:
西安齊岳生物供應(yīng)的HOF系列產(chǎn)品列表:
以上資料源于西安齊岳生物科技有限公司(zhn2020.06.30)
更多產(chǎn)品在持續(xù)開發(fā)中,如需了解請咨詢客服。
有機多孔材料前景:
有機多孔材料作為一種新型材料,其前景廣闊。以下是對有機多孔材料前景的一些分析:
廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域:有機多孔材料具有好的物理化學(xué)性能,如高比表面積、高孔隙率、可調(diào)的孔徑和結(jié)構(gòu)等,使得它們在多個領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。例如,在氣體存儲、分離與純化、催化、傳感器、電化學(xué)、光學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,有機多孔材料都能發(fā)揮重要作用。隨著技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用需求的不斷提高,有機多孔材料的應(yīng)用領(lǐng)域還將進一步拓展。
環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展:有機多孔材料可以由多種可再生或可循環(huán)利用的原料制成,因此在環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展方面具有很大的潛力。同時,由于有機多孔材料的可設(shè)計性和可調(diào)性,它們可以被用來替代一些對環(huán)境不友好的材料,從而減少對環(huán)境的負面影響。
創(chuàng)新與改進:隨著科研人員對有機多孔材料的不斷深入研究,未來可能會發(fā)現(xiàn)更多具有很好性能的新型有機多孔材料。同時,通過對現(xiàn)有材料的改進和優(yōu)化,可以提高其性能并拓寬其應(yīng)用范圍。
市場需求:隨著人們對環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的日益重視,對有機多孔材料的需求也在不斷增加。特別是在氣體存儲、分離與純化、催化劑載體、電池和燃料電池等領(lǐng)域,有機多孔材料的需求量將會持續(xù)增長。
綜上所述,有機多孔材料的前景非常廣闊。