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                  ATOFMS在合成功能性材料的應用
                  發表時間:2020-05-18閱讀次數:107次

                          有機金屬聚合物(MOFs)是一種復合材料,通過有機配體與金屬離子或者金屬離子團簇之間的結合而成。MOFs是高度多孔,晶體狀的固體顆粒,具有很高的物理化學穩定特性,在氣體吸附、分離、以及催化方面的應用備受關注。雖然MOFs具有很穩定的結構,但有研究表明,在溫和的條件下通過進行配體交換后合成方法不僅能夠在MOFs上引入功能化配體,還可以對原有的功能性配體進行修正。
                   

                           Kim 等人(2011)[1]證實基于-Zr(IV) 的惰性的UiO-66 MOFs能夠以溶劑依賴的方式發生配體交換過程,從而對MOFs進行功能性引入或者修正。在實驗中,利用單顆粒氣溶膠質譜儀(ATOFMS)對配體交換過程進行監測,從而觀察并證實了配體交換過程。ATOFMS能夠在單個顆粒層面上分析微晶體MOFs的化學組成,能夠提供整體分析所不能得到的信息。
                   

                           Fig.  ATOFMS 監測到的MOFs配體交換過程中的特征性正負離子譜圖:a、b為 UiO-66-NH2 顆粒;c、d為UiO-66-Br顆粒;e、f為UiO-66-(Br)(NH2)顆粒
                   

                           上述應用證明了ATOFMS是分析微晶材料的一種重要工具,揭示晶體材料的潛在不穩定性,并且可以監測配體交換過程從而對材料的結構進行分析,對于合成高功能性 MOFs材料具有重要的作用。

                   

                  [1] Postsynthetic ligand exchange as a route to functionalization of ‘inert’ metal–organic frameworks. M. Kim, J. F. Cahill, Y. Su, K. Prather and S. Cohen. Chemical Science. 2011. DOI: 10.1039/c1sc00394a.

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