张杰鹏《国家科学评论》NSR:两种经典结构和孔隙率增加的超疏水多孔配位聚合物的部分氟化配体
痴迷文献 痴迷文献 2020-05-10

多孔配位聚合物(PCPs)和金属有机骨架(MOFs)作为一种结构规整性高、多样性极丰富的新型吸附剂,因其优异的性能而备受关注。与其他类型的吸附剂相比,PCPs不仅具有更高的柔韧性,而且疏水性也更强。在有机配体上引入疏水侧基是合成/设计疏水PCPs的主要策略。近年来,中山大学张杰鹏教授团队先后在《Inorganic Chemistry》和《Nature Materials》报道了简单合成部分氟化唑并用来构建高度疏水和稳定的PCPs。例如,3-甲基-5-三氟甲基-1,2,4-三唑可以由三氟乙酰肼和乙脒盐酸盐一锅反应合成。

有鉴于此,中山大学张杰鹏教授团队报道了通过使用容易合成的部分氟化配体3-乙基-5-三氟甲基-1,2,4-三唑(Hfez)合成了两种新的超疏水PCPs,即[Ag(fetz)](MAF-9)和[Cu(fetz)](MAF-2F),它们与经典疏水柔性材料FMOF-1和MAF-2是同构的。

文章要点

1MAF-9和MAF-2F能吸附大量有机溶剂,但完全不含水,表现出超疏水性,其水接触角介于FMOF-1和MAF-2之间,为152°。MAF-9表现出非常大的N2诱导吸附和巨大的正、负热膨胀,就像FMOF-1一样,但MAF-9的低分子量和较小的体积使N2的重量吸收率和体积吸氮量分别高出16%和4%。相反,MAF-2F是相当刚性的,不像MAF-2那样表现出反向的依赖于温度的N2吸附和大的客体诱导膨胀。而且,尽管MAF-2F具有更高的分子量和更大的体积,但其重量和体积CO2吸收率比MAF-2分别高出6%和25%。

2研究人员利用两个经典骨架原型中不同的孔径和侧基排列阐明了其研究结果,这表明配体侧基在控制孔隙率、表面特征和柔性方面具有微妙的作用。

Chao Wang, et al, A partially fluorinated ligand for two super-hydrophobic porous coordination polymers with classic structures and increased porosities, National Science Review, nwaa094, 2020

DOI:10.1093/nsr/nwaa094

https://doi.org/10.1093/nsr/nwaa094


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