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什么是有機多孔材料?
點擊次數:71 發布時間:2019-04-27

  什么是有機多孔材料

  POF材料,即有機多孔材料,是近幾年才被人們重視起來的一類微孔(孔道尺寸一般小于2納米)材料。顧名思義,POF材料是完全由有機基塊構筑的,具有穩定的孔道結構的聚合物材料。有機基塊通常是含有苯環、炔基等的有機小分子,同時含有多于一個的鹵代基(或硼酸、醛基、氨基、氰基等)可以通過偶聯等聚合反應等使這些有機小分子互相連接,從而形成無限連接的聚合物材料。

  POF的結構。POF的結構可以是晶態的,也可以是無序的,這和合成它們的聚合反應的選擇有很大的關系。由于合成POF結構的有機基塊多會選擇對稱性較高、剛性的小分子,一般認為,就算是對于無序的結構,有機基塊還是會按照一定的連接方式聚合,從而在微觀尺寸上形成理想的規則的結構。

  POF具有有序的微孔結構。POF的微孔結構可以通過材料對氮氣等分子作為探針的吸附行為的測試來研究。研究顯示,POF一般具有尺寸分布很小的微孔結構,也側面說明了POF結構微觀尺寸上的規則性。而有序單一的微孔結構對于氣體存儲、小分子分離、催化劑等的擔載以及主客體化學的應用和研究都有很大的意義。

  POF的內表面積很大。材料的內表面積也是通過氮氣等分子作為探針來測試的,可以一定程度上衡量多孔材料吸附小分子的能力。POF材料的內表面積通常在每克1000平方米以上,高于傳統的微孔材料沸石分子篩。而PAF-1的內表面積達到每克5600平方米,甚至可以和晶態微孔材料MOF中的媲美。

  POF的微孔結構具有可調控、可修飾性。鑒于POF的結構完全由有機基塊組成,依托于現在發展出的具有很高的定向性的有機合成技術,可以有效的對POF的微孔結構進行大小和形狀的調控以及功能的修飾。例如:使用結構相似、尺寸較大的有機基塊可以得到孔道尺寸更大的同系列化合物;使用帶有某些功能基團的有機基塊可以將功能性引入到POF的孔道中。

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