类沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)的研究进展
2015-02-18王天龙张燕王新红冯钠曲敏杰
王天龙,张燕,王新红,冯钠,曲敏杰
(1大连工业大学纺织与材料工程学院,辽宁 大连 116034;2天津大学化工学院,天津 300072)
类沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)的研究进展
王天龙1,张燕2,王新红1,冯钠1,曲敏杰1
(1大连工业大学纺织与材料工程学院,辽宁 大连 116034;2天津大学化工学院,天津 300072)
类沸石咪唑酯骨架化合物(zeolitic imidazolate frameworks,ZIFs)是一种新型的MOFs材料,ZIFs是将咪唑环上的N原子络合到二价过渡金属离子上而形成的一种具有沸石拓扑结构的多孔晶体材料,通过调变配体或配体间的相互作用就可以形成不同结构的ZIFs。ZIFs的合成方法包括溶剂热法、水热法、液相扩散法、胶体化学法、微波合成法和超声法等,本文综述了ZIFs材料的多种优异性能,介绍了近些年来ZIFs材料在选择性气体吸附/分离、催化反应、光学、磁性材料及其他方面的应用。最后对合成新型的ZIFs材料,并将该ZIFs材料应用在电子设备、能源利用以及环境保护等方面进行了展望。
类沸石咪唑酯骨架材料;合成;气体选择性吸附;催化
类沸石咪唑酯骨架材料(zeolitic imidazolate frameworks,ZIFs)是由二价过渡族金属离子与咪唑基配体络合后形成的一种具有沸石拓扑结构的新型金属-有机骨架化合物(metal organic frameworks,MOFs)材料[1]。通过调节金属离子和有机配体的种类及配体间的相互作用得到不同结构的ZIFs材料。ZIFs材料与传统的沸石分子筛有相似的拓扑结构,ZIFs化合物可表示为M(IM)2,其中M和 IM分别为金属离子和含有N咪唑或咪唑衍生物基配体,在ZIFs化合物中,M-IM-M键角(145°)与沸石中Si—O—Si键角相近,如图1。ZIFs材料一般是由金属Zn或Co离子与咪唑基有机配体通过N原子桥联构成的四面体,两者形成的四面体结构单元再与相邻的金属或有机配体相连,最终形成三维骨架结构的ZIFs材料。……
