华东理工Angew. Chem. Int. Ed.：以表面活性剂为模板水相中制备介孔Zr基MOFs

Mr_PSP 6年前 (2018-03-05) 9139浏览

【引言】

金属有机骨架（MOFs）材料具有比表面积高、孔径可调、组分多样、表面易功能化等诸多优点，是具有广阔应用前景的多功能材料。然而，大多MOFs材料只具有微孔结构，不利于物质传输和大分子客体的进入，限制了该材料在大分子分离、传感、释放等诸多领域的应用。在MOFs骨架中引入介孔孔道并制备微孔-介孔分解结构是解决这一难题的可行方法之一。

【成果简介】

近日，华东理工大学顾金楼教授（通讯作者）与李可（第一作者）在Angew. Chem. Int. Ed.发表了题为“Aqueous-Phase Synthesis of Mesoporous Zr-Based MOFs Templated by Amphoteric Surfactants”的文章。该研究以两性表面活性剂为模板，在水相中成功合成了有序介孔结构的Zr基MOFs。

【图文导读】

图一. 表面活性剂化学结构式

图二. 样品的XRD和BET表征

（a）无模板剂制备的UiO-66-NH2；

（b）CAPB为模板制备UiO-66-NH2；

（c）OAPB为模板制备UiO-66-NH2。

图三. 介孔UiO-66-NH2的TEM表征

（a）和（b）CAPB为模板制备UiO-66-NH2的TEM表征；

（c）和（d）OAPB为模板制备UiO-66-NH2的TEM表征。

图四. 六方介孔UiO-66-NH2MOFs的形成机理

图五. OAPB为模板制备的介孔UiO-66-(OH)2的结果表征

图六. 不同模板剂制备的UiO-66-NH2MOFs对细胞色素c的吸附量比较

紫外-可见光光谱峰强度和悬浮液中的细胞色素c的量成正相关；（a）无模板剂制备的UiO-66-NH2；（b）CAPB为模板制备UiO-66-NH2；（c）OAPB为模板制备UiO-66-NH2。

【小结】

该工作以简单的水相模板法制备了微/介孔Zr基MOFs材料。表面活性剂不仅起到模板作用，还为金属前驱体提供了锚定位点并引导金属有机框架定向组装。介孔UiO-66-NH2展现出介孔的可调节性及有机框架的稳定性。介孔壁由规则的微孔结晶MOFs构成。这一制备方法为制备新型介孔MOFs材料提供了新的思路。

文献链接：Aqueous-Phase Synthesis of Mesoporous Zr-Based MOFs Templated by Amphoteric Surfactants（Angew. Chem. Int. Ed., 2018 DOI: 10.1002/anie.201800619）

通讯作者简介

顾金楼---上海市浦江人才、上海市青少年滚球体育 创新市长奖获得者。华东理工大学无机材料研究所所长、教授、博士生导师。

目前主要从事多孔材料及其在分离与检测、智能药物控释、气体储存与生物治疗等领域的应用研究工作。

近年来，在Advanced Materials, Angewandte Chemie International Edition, Journal of the American Chemical Society, Advanced Functional Materials, Chemistry of Materials, Small, Journal of Physical Chemistry Letters, Chemical Communications, ACS Applied Materials & Interfaces等国际知名杂志上发表SCI学术论文90余篇，单篇最高影响因子19.79，论文他引总计3000余次，H因子达到27。发明专利多项，其中公开号为JP-2008-28019的专利权属已转让于日本松下电器公司。目前主持国家自然科学基金，上海市纳米技术专项基金，上海市教委重点基金，教育部博士点基金等。

教学方面获得：宝钢教育奖、上海市化工区教学奖、上海市优秀研究生论文指导老师、华东理工大学教学竞赛一等奖、最佳教案编写奖，华东理工大学教学新星、华东理工大学优秀研究生论文指导老师等。

参与翻译专著《生物系统纳米技术》一部。

部分研究成果：

  1. Ke Li, Shaoliang Lin, Yongsheng Li, Qixin Zhuang andJinlou Gu,*Aqueous phase synthesis of mesoporous Zr-based MOFs templated by amphoteric surfactant,Angewandte Chemie International Edition,2018, In Press.
  2. Zhe Wang, Shuanggang Hu, Jian Yang, Ajuan Liang, Yongsheng Li, Qixin Zhuang andJinlou Gu,*Nanoscale Zr-based MOFs with tailorable size and introduced mesopore for protein delivery,Advanced Functional Materials,2018, 201707356.
  3. Pengfei Yang, Fangxin Mao, Yongsheng Li, Qixin Zhuang andJinlou Gu,*Hierarchical porous Zr-based MOFs synthesized by a facile monocarboxylic acid etching strategy,Chemistry-A European Journal,2018, 2962-2970.
  4. Zhe Wang, Jian Yang, Yongsheng Li, Qixin Zhuang andJinlou Gu,*In situ carbothermal synthesis of nZVI functionalized porous carbon from Fe-MOFs for efficient detoxification of Cr(VI),European Journal of Inorganic Chemistry,2018, 23-30.
  5. Jian Yang, Xiaojing Chen, Yongsheng Li, Qixin Zhuang, Peifeng Liu, andJinlou Gu,*Zr-based MOFs shielded with phospholipid bilayers: improved biostability and cell uptake for biological applications,Chemistry of Materials,2017, 29, 4580-4589.
  6. Zhe Wang, Jian Yang, Yongsheng Li, Qixin Zhuang, andJinlou Gu,*Simultaneous degradation and removal of Cr(VI) from aqueous solution with Zr-Based MOFs bearing inherent reductive sites,Chemistry-A European Journal,2017, 15415-15423.
  7. Chao Wu, Xiangyang Zhu, Zhe Wang, Jian Yang, Yongsheng Li, andJinlou Gu,*Specific recovery and in situ reduction of precious metal from waste to create MOF composites with immobilized nanoclusters,Industrial & Engineering Chemistry Research, 2017,56, 13975-13982.
  8. Zhe Wang, Ying Huang, Jian Yang, Yongsheng Li, Qixin Zhuang, and Jinlou Gu,* Water-based synthesis of chemically stable Zr-based MOFs using pyridine-containing ligands and their exceptionally high adsorption capacity for iodine,Dalton Transactions, 2017, 46, 7412-7420.
  9. Jian Yang, Zhe Wang, Yongsheng Li, Qixin Zhuang, andJinlou Gu,* Real-time monitoring of dissolved oxygen with inherent oxygen sensitive centers in metal−organic frameworks,Chemistry of Materials,2016, 28, 2652-58.
  10. Bing Li, Xiangyang Zhu, Kaili Hu, Yongsheng Li, Jianfang Feng, Jianlin Shi, andJinlou Gu,* Defect creation in metal-organic frameworks for rapid and controllable decontamination of roxarsone from aqueous solution,Journal of Hazardous Materials,2016, 302, 57-64.
  11. Jian Yang, Zhe Wang, Yongsheng, Li, Qixin Zhuang, Wenru, Zhao, andJinlou Gu,*Porphyrinic MOFs for reversible fluorescent and colorimetric sensing of mercury(II) ions in aqueous phase,RSC Advances, 2016, 6, 69807-69814.

本文由材料人编辑部纳米学术组Mr_PSP[彭胜攀]供稿，欧洲足球赛事 编辑整理。

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