一种通用、高效的调控经典MOFs形貌的方法

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金属有机框架（MOF）作为一类新型的多功能材料，在非均相催化、气体吸附、药物传输等领域表现出独特的优势。MOFs的化学组成、粒径大小以及形貌对其性能具有很大的影响。通过不同方法对MOFs的形貌和大小进行调控，获得尺寸更小、形貌更均一分散、暴露催化活性位点更多、更有利于底物分子进入和传输的优异MOFs材料将进一步提升MOFs的催化活性和选择性等，大大拓展MOFs在催化领域，尤其在有机分子催化方面的应用。

新疆大学的王吉德教授以2-甲基咪唑（2-MI）作为一种配位调控试剂，通过竞争配位作用调控晶体的成核及生长速率，从而制备得到五种具有特殊形貌和大小的经典MOFs（Co-MOF-74、Ni-MOF-74、Zn-MOF-5、Cu-HKUST-1和Fe-NH2-MIL-101）。

图1. 2-甲基咪唑调控经典的MOFs形貌

另外，作者还研究了2-MI对Co-MOF-74成核和生长的可能影响，发现2-MI不仅能通过与桥连配体的竞争配位作用影响晶体的成核速率，而且还能作为一种碱来加快桥连配体的去质子化，从而进一步影响晶体的成核及生长。其中较高浓度的2-MI以及具有适宜极性和溶解度的溶剂都会加速晶体的成核，促使纳米尺寸晶体的生成。而延长反应时间可以促使纳米粒子的进一步生长，从而获得更大尺寸的晶体。与文献中的方法得到的晶体相比，通过2-MI调控得到的Co-MOF-74具有更大的比表面积和更好的催化性能。

图2. 2-MI对Co-MOF-74形貌和粒径的调控过程

相关成果发表在Chemical Communications 上，文章的第一作者为新疆大学的博士生郭长艳。

该论文作者为：Changyan Guo, Yonghong Zhang, Yuan Guo, Liugen Zhang, Yi Zhang, Jide Wang

A general and efficient approach for tuning the crystal morphology of classical MOFs

Chem. Commun., 2018, 54, 252, DOI: 10.1039/C7CC07698C