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硫功能化金屬有機框架材料(S-MOFs)的合成以及修飾
發布時間:2020-10-15     作者:zhn   分享到:

硫功能化金屬有機框架材料(S-MOFs)的合成以及修飾


在過去十年中,金屬有機框架材料(MOFs)一直是納米材料領域的研究熱點之一。因為其具有大的比表面積、規則的孔洞結構、豐富的主客體相互作用而廣泛用作固相萃取材料。硫功能化金屬有機框架材料(S-MOFs)是其中的一大類,因為其具有一些獨特的性質,在固相萃取當中日益引起關注。這篇綜述詳細的總結了S-MOFs的合成策略和樣品前處理中的具體應用,并展望了S-MOFs的困難挑戰和發展機遇

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S-MOFs合成策略主要有三種:直接合成法、合成后修飾法和復合材料法。直接合成法中采用含硫有機配體與金屬離子反應,通過水熱法直接制備S-MOFs。這種方法適用于水熱條件下穩定的含硫有機配體,常見的有:2,5-二巰基對苯二甲酸(H2DMBDC), 2,5-二(2-(甲硫)乙硫基)對苯二甲酸 (H2MESE), 四甲巰基對苯二甲酸 (H2TMBD), 噻吩-2,5-二羧酸(H2TPDC)等等。該方法簡單易行,但是大多數含硫配體都是實驗室自己合成,無商品化試劑。

合成后修飾法又分為三類:共價修飾、配位修飾和配體交換。共價修飾法通過含硫有機分子與MOF中有機配體的官能團形成新的化學鍵,像酰胺鍵、硫胺鍵、硫醚鍵、亞胺鍵等等。

配位修飾則是含硫有機小分子與MOF中的金屬離子形成新的配位鍵,常用的含硫小分子有:巰基乙胺、乙二硫醇、雙硫腙等。該方法要控制含硫分子的用量,過強的配位作用可能會改變甚至瓦解S-MOFs的空間結構。而配體交換法則用含硫的結構類似物取代MOF中的有機配體,取代的速率比較慢,取代的產率難以控制,目前報道的還不多。復合材料法普適性比較強,含硫材料選擇范圍廣,既有MOF表面復合材料,又有孔洞內部復合材料。


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