MOF-74 (Mg) 金属有机框架材料的介绍和合成方法
MOF-74 (Mg) 是一种以镁离子（Mg²⁺）为金属中心构建的金属有机框架材料（MOF），因其规则的孔道结构、高比表面积和强大的吸附性能，在气体存储、分离和催化等领域有广泛应用。
一、基本介绍
MOF-74系列：也称为CPO-27系列，由过渡金属（如Mg、Ni、Co、Zn）与2,5-二羟基对苯二甲酸（2,5-Dihydroxyterephthalic acid, DOBDC）配体构成。
MOF-74(Mg) 采用镁离子作为金属节点，形成六配位的开放金属位点，具有高密度的开放金属中心。
结构特点：具有一维规则通道，孔径约为11 Å，且Mg离子带有开放金属位点，有利于气体分子与金属位点的强相互作用。
二、合成方法
1. 溶剂热法
- 典例方法：
金属源：镁盐，如Mg(NO₃)₂·6H₂O
有机配体：2,5-二羟基对苯二甲酸（DOBDC）
溶剂：二甲基甲酰胺（DMF）、乙醇、水等混合溶剂
- 想法的条件：
- 在封闭空间响应釜中，120–150℃响应12–72几小时
- 物品顺利通过洗涤剂和干澡得到了成果MOF-74(Mg)
2. 绿色合成
- 使用的水热获得、红外光外挂等绿色环保飞速办法。
三、结构特点
| 特点 | 说明 |
|---|---|
| 孔道结构 | 规则一维通道，孔径约1.1 nm |
| 开放金属位点（OMS） | Mg²⁺离子上的未配位位点，提升吸附活性 |
| 高比表面积 | 通常达到1000–1500 m²/g |
| 热稳定性 | 可耐高温，保持框架完整 |
四、主要应用
| 应用领域 | 说明 |
|---|---|
| 气体吸附与分离 | CO₂捕集、CH₄和H₂储存、选择性气体分离 |
| 催化 | 金属位点催化氧化、酯化等反应 |
| 传感 | 基于气体吸附变化的传感器开发 |
| 药物递送 | 利用孔道载药，控制释放 |
五、表征技术
| 技术 | 用途 |
|---|---|
| XRD | 验证结晶结构及相纯度 |
| BET | 比表面积及孔径分析 |
| SEM/TEM | 材料形貌观察 |
| FTIR | 验证有机配体存在 |
| TGA | 热稳定性评估 |
| ICP-OES | 镁元素含量测定 |
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