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mofs材料

金屬有機骨架化合物(MOFs,Metal Organic Frameworks)是一類具有周期性網路結構的晶態多孔材料,由無機金屬中心(如金屬離子或金屬簇)與橋連的有機配體通過自組裝相互連線形成。這種材料結合了無機材料的剛性和有機材料的柔性,展現出高度的結構多樣性和套用廣泛性。

MOFs的種類繁多,主要可以分為四大類,包括網狀金屬和有機骨架材料(IRMOFs)、類沸石咪唑骨架材料ZIFs)、萊瓦希爾骨架材料MILs)和孔、通道式骨架材料PCNs)。這些材料可以通過改變結構或元素相互轉化。

MOFs材料因其高比表面積、良好的孔隙率、結構可設計性等優點,在氣體分離、水淨化、工業催化、生物醫藥等多個領域都有廣泛套用。例如,在氣體分離領域,MOFs能有效分離多種氣體小分子;在生物醫藥領域,MOFs可作為藥物遞送的納米載體;在電催化領域,MOFs材料也顯示出巨大的套用潛力,特別是在析氫反應、氫氧化反應、析氧反應、氧還原反應和氮還原反應等方面。

儘管MOFs材料具有諸多優點,它們仍面臨一些挑戰,如穩定性問題和可控製備難題。這些因素限制了MOFs材料在實際套用中的表現。因此,科學家們仍在努力克服這些挑戰,以期在未來實現更廣泛的套用。