具有永久孔隙率和流动性的多孔金属有机骨架(MOF)液体的独特应用引起了研究人员的广泛关注。然而,多孔MOF液体的制备仍然具有挑战性,因为空腔易于分子间自填充或多孔主体在不能进入其孔的受阻溶剂中快速沉降。
近日,中科院福建物质结构所曹荣研究员(通讯作者)等人报道了一种离子交换策略,通过咪唑功能化骨架与空间位阻聚(乙二醇)磺酸盐(PEGS)冠层的表面电离制备MOF液体(Im-UiO-PL)。
作者利用咪唑功能化的阳离子MOF Deim-UiO-66作为晶态离子液体空腔主体,因为其对离子交换策略的表面工程具有适应性。接到咪唑基团上的碳链可以起到冠层的作用,使得主体空腔保持空洞和可及的状态。同时,PEGS冠层能在室温下传输液态形式的Deim-UiO-66。
作者利用此方法得到的Im-UiO-PL对CO2的吸附量约为纯PEGS的14倍。对比多孔MOF固体,Im-UiO-PL中储存的CO2可以缓慢释放并有效地用于大气中合成环状碳酸盐。
这是第一个使用多孔MOF液体作为催化CO2储存材料的例子。这为制备独特的多孔液体MOF提供了一种新的方法,在气体吸附和催化等领域都具有良好的功能。
Porous metal-organic framework liquids for enhanced CO2 adsorption and catalytic conversion. Angew. Chem. Int. Ed., 2021, DOI: 10.1002/anie.202107156.
https://doi.org/10.1002/anie.202107156.
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