3。6 MOFs染料复合材料作为双光子泵浦激光材料 13

3。7 一个双光子响应的用于三维模仿的金属-有机框架 14

结论和展望 15

参考文献 16

致谢 18

1 前言

对金属有机框架(MOFs)和/或−配位聚合物的研究无疑是化学和材料领域最活跃研究领域之一，此类研究有大量的出版物。MOFs现在可以从大量的金属离子和/或含金属簇进行常规设计和构造，通过非常简单的溶剂热合成方法合成的有机配体，它们的结构特征是通常由实验室x射线、同步加速器和/或中子衍射表征。与传统的多孔材料，如沸石和活性炭相比，MOFs很独特，如非常高的孔隙率，可调的孔结构和多样化功能位点。高达约7000 m2/g的比表面积，极高的孔隙率使MOFs材料对于储存氢气、甲烷、乙炔气体，二氧化碳的捕获特别有用；同时它们的易调节小孔与功能性位点能够解决极具挑战性的小分子和大分子的分离，以及开发传感器、药物输送和多相催化材料。论文网

MOFs也可以视为有机/无机杂化材料 [1]。这就提供了利用固有多孔性、无机金属节点、有机切块和被封装进入细孔的物种物理和化学性质，得以制备各种功能性MOFs材料。如图1所示，能够通过孔隙大小/通道，比表面积和功能性位点的调节来设计孔隙以开发储气、气体分离和对映选择性分离MOFs材料。也能够通过掺入一些金属离子/金属簇，有机基团和被封装的物种的光敏组件来得到光学和光子MOFs材料。

这个综述主要集中了2011年以来对孔隙和功能设计进而开发出功能性MOF材料的最近研究进展。已经实现到几个具有独特的空隙和功能性位点的MOF材料用于甲烷储存、C2H2/C2H4分离，拆分仲醇、二氧化碳捕获和分离。进一步利用发光镧系元素离子、有机染料、非线性光学活性的有机染料，光敏有机基团作为组件和/或封装客体物种制备光学和光激子性的MOF材料，因此作为(b)比率发光温度计、氧气传感器、白光发光材料、非线性光学材料、双光子泵浦激光材料和用于三维模仿和数据存储的双光子响应性材料。

2 用于储气、气体分离，对映选择性拆分的金属−有机框架的空隙设计

开发用于气体存储和小分子的分离的MOF材料的关键是空隙的设计，所以孔隙空间可以被有效地用于天然气存储，孔隙大小和功能性位点可以协同地识别它们的差异和吸收小分子。

2。1 甲烷储存 

最大化MOF材料的甲烷存储体积和运输工作容量是最具挑战性的任务。它需要对其孔隙率、孔隙大小和功能性位点非常特定的控制。利用适度规模六羧酸，实现了一个独特的MOF(Cu3(BHB)](UTSA-20；H6BHB = 3，3′，3“，5，5′，5”-benzene-1，3，5-triyl-hexabenzoicacid)的增大的zyg网状，它基于著名的二铜轮浆次级构筑单元Cu2(COO)4 [2]。存在一维矩形孔约3。4×4。8 Å2和1维柱面沿c轴直径8。5Å，带有指向绑定客体分子的开放金属位点(图2a)。这种MOF的孔隙度适中，是1620 m2/g。然而，它合适尺寸的孔隙空间和顶角笼子可有效地用于甲烷分子的捕获。MOF也有适度开放的铜位点用于绑定甲烷分子。这两个独特的结构特点使UTSA-20有效地能够吸附甲烷。被吸附进微孔甲烷的密度是0。22克/立方厘米，有史以来报道的在室温和35大气压下的最高水平。UTSA-20甲烷体积存储容量为在35大气压下储存195立方厘米(STP)/厘米3(图2 b)。