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武漢理工大學(xué)常剛剛博士Advanced Materials :關(guān)于多級孔金屬-有機框架材料的研究工作

來源:武漢理工大學(xué)      2019-11-27
導(dǎo)讀:近日,武漢理工大學(xué)化學(xué)化工與生命科學(xué)學(xué)院青年教師常剛剛博士關(guān)于多級孔金屬-有機框架材料的研究工作,以第一作者身份發(fā)表在國際材料頂級期刊《Advanced Materials》上(Adv. Mater. 2019, 1904969)。

    金屬-有機框架材料(Metal-Organic Frameworks, MOFs)是由有機配體與金屬原子或原子簇以配位鍵相連接,自組裝形成的具有周期性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的類沸石材料。由于具有超高的比表面和孔隙率、靈活的骨架結(jié)構(gòu)可設(shè)計性等特點,MOFs材料在氣體吸附、分離、非均相催化等領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用前景。然而,盡管MOFs材料的種類眾多,但是目前報道的絕大多數(shù)MOFs材料以微孔為主(< 2 nm),其微孔內(nèi)高的分子擴散阻力嚴重影響了其在許多領(lǐng)域的應(yīng)用。此外,其功能化活性位點也有待進一步豐富,拓展其功能化應(yīng)用,特別是在非均相催化領(lǐng)域。 

 

  常剛剛博士提出一種利用競爭性配位同步實現(xiàn)多功能、多級孔MOFs材料構(gòu)建的新策略。本方法巧妙的利用四氟硼酸鹽(M(BF4)x, 其中M為金屬位點)在不犧牲結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的情況下,在微孔MOFs材料中同步實現(xiàn)缺陷介孔和功能化,在CO2的環(huán)氧化加成制備高附加值產(chǎn)品中展現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。此外,本工作還通過第一性原理計算方法闡明了其缺陷介孔的形成機理,并且該方法在其它類型的MOFs材料中也具有一定的普適性,為功能化多級孔MOFs材料的構(gòu)建提供了一種新的思路! 

  論文鏈接https://doi.org/10.1002/adma.201904969,該論文第一單位為武漢理工大學(xué),研究生馬曉晨為該論文的共同第一作者,材料復(fù)合新技術(shù)國家重點實驗室陽曉宇教授和美國德州大學(xué)圣安東尼奧分校陳邦林教授為該論文的共同通訊作者。同時該工作還得到湖北大學(xué)、中科院武漢物數(shù)所等單位的支持。 


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