金属有机多面体材料的制备及应用进展

金属有机多面体(MOPs)是由无机金属离子和具有特定结构的有机配体通过自组装的形式合成的。MOPs是一种高度有序和离散分子结构的无机有机杂化材料,具有高孔隙率、可调节的孔径、化学稳定性以及可定制的功能等特点,应用前景广阔。总结了MOPs的制备方法及应用进展,指出了MOPs材料发展的制约因素及未来MOPs材料的发展方向。

金属有机多面体基包覆型微球制备及CO2环加成反应

采用原位合成法在铜基海藻酸-壳聚糖-SiO2(Cu-ALG-CS-SiO2)内部生长金属有机多面体(MOP),制备MOP基包覆型微球MOP-ALG-CS-SiO2。通过X线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、透射电子显微镜(TEM)等方法对MOP-ALG-CS-SiO2的晶形、孔径和形貌进行分析并考察MOP-ALG-CS-SiO2催化环氧化合物与CO2环加成制备环状碳酸酯的反应性能。结果表明:MOP-ALG-CS-SiO2具有无定形的介孔结构,MOP在MOP-ALG-CS-SiO2中高度分散,解决了MOP基复合材料中普遍存在的稳定性和分散性不好的问题。MOP-ALG-CS-SiO2在催化环氧丙烷与CO2环加成反应中,环氧丙烷转化率为84.1%、碳酸丙烯酯选择性为99.7%,催化性能优于MOP、MOP-ALG-CS和HKUST-1。此外,MOP-ALG-CS-SiO2在催化其他类型环氧化物与CO2环加成反应中均表现出较高的催化活性和产物选择性。

立方八面体构型的多酸基金属-有机笼的合成与吸附染料性能

通过溶剂热方法合成一例具有立方八面体几何构型的多酸基金属-有机纳米分子笼:[NH2Me2]8{[V6O6(OCH3)9(SO4)]4(TATAB)4}·(MeOH)8(VMOP-20,H3TATAB为4,4′,4″-s-三嗪-1,3,5-三对氨基苯甲酸).该分子笼通过4个多金属钒酸盐建筑单元[V6O6(OCH3)9(SO4)]连接4个柔性有机配体H3TATAB通过共价键构成.每个八面体纳米分子笼通过C–H···π超分子作用力与周围相邻的8个多面体连接,形成三维超分子化合物.从网络拓扑学角度分析VMOP-20的超分子结构,如果将每一个纳米分子笼简化为八连接节点,VMOP-20则可以简化成具有bcu拓扑结构的三维超分子网络.在结构中含有3种不同尺寸和形状的一维隧道.通过单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、红外光谱和热重分析等手段对该化合物进行表征.此外,由于VMOP-20分子笼具有电负性,还研究了其在甲醇溶液中对有机染料的吸附和分离性能,结果表明该化合物利用离子选择性吸附作用,在溶液中对阳离子染料有吸附作用而对于中性和阴离子染料不具备吸附能力,说明这种吸附是一种离子选择性交换原理.