金属-有机配位聚合物微纳米颗粒是近年来十分活跃的研究领域,因其新颖的性质和潜在的应用价值已经引起了越来越多的科学关注。但是这类分子基新材料的研究还处于初级阶段,需要从合成方法、表征手段等各个方面做大量探索性的工作。为了进一步调控配位聚合物微纳米颗粒的吸附、存储、光学等性能,以及把微纳米颗粒作为更高层次结构的构筑模块,对其大小、形貌和单或多分散性的调控都显得非常必要。配位聚合物微纳米颗粒是纳米领域里的新成员,必将为微纳米技术的发展和新材料的制备做出巨大贡献。本论文主要研究的是在静态晶化法的前提下探索合成形貌规整、性能稳定的HKUST-1晶体的各个工艺条件范围。
2 MOFs的研究发展简介
多孔材料可划分为三代[1]:第一代中的孔隙是靠客体分子来支撑的,当移走客体分子时,孔隙得不到维持;第二代中当客体分子移走时,留下的空位产生永久性孔隙,骨架保持原来的完整性;第三代多孔材料当受到外界刺激(如压力、光、客体分子的化学刺激等)时,会改变其骨架中孔隙的形状。
近二十年来,MOFs 材料的迅速发展得益于国内外大批具有国际先进水平的研究队伍为此努力并做出了卓越贡献。国际顶尖的研究小组,如美国的Yaghi、Long、周宏才,法国的Ferey,日本的Kitagawa以及韩国的Kim等等,国内该领域的研究小组,如中山大学的陈小明教授,北京大学的高松教授,中科院福建物构所的洪茂椿教授,南京大学的左景林教授以及吉林大学的裘式纶教授等等。
迄今为止已经有上万种MOFs材料被报道,对MOFs材料性能的研究也取得了突破性的进展,如Yaghi研究小组制备的MOF-210材料在77 K条件下氢气储存量达到10 wt%,