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1、金属 -有机框架化合物简介金属-有机框架化合物(Metal-Organic Frameworks，MOFs)通常是指以有机配体为连接体(linkers)和以金属离子或簇为节点 (nodes)，通过配位键组装形成的具有周期性结构的配位化合物。由于 MOFs 材料在荧光、催化、气体吸附与分离、质子导体、药物运输等方面具有潜在的应用价值，近十几年来，发展非常迅速，大量结构新颖的 MOFs 被不断的设计合成出来。随着现代配位化学和晶体工程的发展，MOFs 之间的键合作用已经不再仅局限于配位键作用，还囊括了其他作用力，比如：氢键作用，范德华力，芳香环之间的 - 作用等。这些丰富的作用力使得 MOFs 结
2、构和功能更加多元化、复杂化。近几年来，计算机技术和仿真技术被应用到 MOFs 的研究中，在它们的帮助下，越来越多的新型MOFs 材料不断的被合成出来。与传统的多孔材料相比，MOFs 材料的优势在于结构和功能的可设计性和调控性。在理想情况下，通过合理设计配体和选择金属离子构筑的次级构建单元(SBUs)，就可以合成目标结构和功能的 MOFs。虽然，目前每年有很多结构新颖性能特别的 MOFs 被合成报道，然而，在很多情况下，看似合理的设计，却很难实现。这与 MOFs 的自主装过程有关。在 MOFs 的合成过程中，除了配体和金属离子的影响外，还有其他的影响因素，比如：反应温度、溶剂、pH 值、压力、配
3、体和金属盐的比例与浓度等，每一个反应条件的改变，都有可能影响MOFs 的自主装过程，从而影响 MOFs 的结构，进而可能影响 MOFs 的性能。总之，在通常情况下，根据金属离子构筑的 SBUs 和有机配体的几何构型可以预测 MOFs 最终的框架结构。例如：平面方格结构可以通过 4-连接平面构型 SBU 和直线型 2-连接配体形成，如：MOF-118 ；类金刚石结构则可以通过四面体构型的 4-连接 SBU 和直线型 2-连接配体形成；立方结构框架则可以通过6-连接的 SBU 和直线型 2-连接配体形成，如：MOF-5；T d 八面体结构可以通过3-连接配体和轮桨状的 4-连接 SBU 构筑，如：HKUST-1 (Figure1.1)。Figure 1.1 Graphical illustration of the construction of some representative coordination polymers/MOFs from SBUs and rigid linkers.
