如题,课题组一直在研究新结构的MOF(金属有机框架)。我觉得最好的名字应该是晶态多孔配位
聚合物。目前合成的结构已经上万种了,但是实际应用研究的无非是UIO-66,ZIF-8等为数不多的,相对较稳定的屈指可数的几个MOF。而且,尽管是最稳定的MOF,也很难在酸碱中保持其固态的多孔性。UIO-66溶在碱里,ZIF-8溶在酸里。我们组的一区文章都发了,吹牛说合成的新MOF多么稳定,但是那个配体1g一万多,根本不可能实际使用。
综上所述,MOF极差的稳定性可能是制约其作为多孔材料,实际应用的很大原因。
另外,合成的MOF都是一些微米级的微晶粉末,其成型也是一个很大的问题。MOF在气体分离,化学催化,电催化,光催化中的研究论文特别多,但是几乎都是用这种粉末样品来做的
测试,然后离心出来,只要还能测出PXRD,就说可以
重复使用。。。
实际应用中,MOF的成型也肯定是一个很重要的问题,一般都是需要和其他的块状材料复合来制备具有一定形状的多孔材料。可惜,相关的研究非常少。
最后,相似的COF (共价有机框架),也是晶态的多孔有机聚合物,其稳定性要高出MOF好几个数量级,但是其合成困难,产率低,原料成本很多比MOF还贵(除了CTF-1便宜),而且合成后的COF也是一堆粉末(COF几乎不可能拿到单晶,只有两篇SCIENCE拿到了单晶)。这也都限制了这种材料的应用,虽然我觉得COF可能比MOF希望大一点。
我们组还接触过SOF(超分子有机框架),也就是通过更弱的超分子作用力形成的晶态多孔材料。相关的研究非常少,这类材料极其容易结晶,很容易拿到单晶样品,但是稳定性极差,比MOF更差的稳定性(性质基本和单体性质一样)。
总的来说,这类晶态多孔聚合物材料的研究已经20多年了,却依然只能停留在发文章上。作为一个刚刚进入这个领域的研究生,我真的感觉自己进入了一个夕阳产业。。。