金属有机骨架 (MOF) 是一种极具吸引力的多孔材料,其应用领域涵盖化学、物理、生物和工程。它们出色的孔隙率和结构灵活性使其广泛应用于催化、分离、生物医学和电化学。目前,大多数 MOF 是在平衡液相反应条件下合成的。
在这里,布法罗大学Mark T. Swihart,劳伦斯伯克利国家实验室Jeffrey J. Urban,Chaochao Dun展示了一种通用且多功能的非平衡火焰气溶胶合成 MOF,其中 MOF 形成的快速动力学产生了两种不同类别的 MOF,即纳米晶体 MOF 和无定形 MOF。
文章要点
1)这种远非平衡合成的一个关键优势是将不同的金属阳离子整合到单个 MOF 相中,即使在热力学不利的情况下也是如此。例如,这可以产生单原子催化剂和任意金属对的双金属 MOF。
2)此外,研究人员证明了掺杂金属(例如 Pt、Pd)可以通过还原从 MOF 框架中析出,形成锚定在 MOF 上的纳米团簇。这种材料的典型示例作为 CO 氧化催化剂表现出色。这种通用合成路线为 MOF 设计和跨不同领域的应用开辟了新的机会,并且本质上可扩展以进行工业规模的连续生产。
参考文献
Liu, S., Dun, C., Yang, F. et al. A general flame aerosol route to kinetically stabilized metal-organic frameworks. Nat Commun 15, 9365 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-53678-4
https://doi.org/10.1038/s41467-024-53678-4