使用金属氧化物颗粒和原子层沉积薄膜模板,轻松将氧双盐转化为金属有机框架
Junjie Zhao1, William T Nunn1, Paul C Lemaire1
1Department of Chemical and Biomolecular Engineering, North Carolina State University , Raleigh, North Carolina 27695, United States.
Journal of the American Chemical Society
|October 13, 2015
概括
一种新的氧双盐 (HDS) 中间体使金属有机框架 (MOF) 在室温下快速合成. 这一突破为工业应用实现了前所未有的时空产量.
科学领域:
- 材料科学
- 化学工程
- 纳米技术
背景情况:
- 金属有机框架 (MOF) 的工业应用受到缓慢的合成方法的阻碍.
- 可扩展和高效的MOF生产需要快速的室温合成技术.
研究的目的:
- 为MOF开发一个快速的室温合成方法.
- 展示新合成方法的多功能性和工业潜力.
主要方法:
- 在现场从ZnO中形成 (Zn,Cu) 二盐 (HDS) 的中间体.
- 使用HDS进行HKUST-1 (Cu3(BTC) 的快速 (<1分钟) 室温增长.
- 与其他MOF (Cu-BDC,ZIF-8,IRMOF-3) 和各种基质显示合成通用性.
主要成果:
- 对于HKUST-1,实现的时空产量>3 × 10^4 kg·m^-3·d^-1,一个数量级的改进.
- 由HDS的高离子交换率驱动的超快速MOF形成.
- 在各种材料上制造的MOF图案和密集涂层,包括具有高毒气吸附能力的功能化纤维.
结论:
- HDS中间体为室温MOF合成提供了通用和快速的途径.
- 这种方法显著提高了工业实施的MOF生产效率.
- 开发的MOF涂层对气体吸附和复合材料应用具有前景.


