關於零維MOF材料的合成你知道多少？

迄今為止，零維 MOF材料已經透過多種方式合成，這些合成方式主要依賴於在溶劑熱或水熱條件下MOF晶體成核和生長的空間和時間控制。2006年，已有科學家提出了一種名為“微波輔助溶劑熱合成”的新合成方法，該方法利用微波加熱使含有反應物的有機溶劑和水的混合溶液迅速蒸發，在1 min內合成高質量的金屬有機骨架晶體。科學家們利用極性溶劑如二乙基甲醯胺（DEF）的高介電吸收能力，使反應溶液能快速進行熱能轉換和 有效的區域性加熱，從而實現快速成核和晶體生長，成功合成了IRMOF-1、IRMOF-2和IRMOF-3奈米顆粒。自此，許多研究者也成功地採用這種方法來高效和選擇性地合成各種 MOF 奈米顆粒。 除了透過不同型別的能量轉換控制尺寸外，零維MOF奈米粒子還可以透過利用介面反應和限制反應 區的形狀來控制合成。科學家們使用表面活性劑限制合成 MOF 顆粒的尺寸，並將表面活性劑作為中孔分子篩的模板來形成微孔MOF 結構。由於 CO2 和碳氟化合物表面活性劑尾部之間的相互作用很強，N乙基全氟辛基磺醯胺（N-EtFOCA）和離子液體（ILs）在超臨界 CO2（SCCO2）中形成微乳液。 在合成過程 中，將 Zn（NO3）2、1,4-苯二甲酸和 N-EtFOCA 新增到 1,1,3,3-乙酸四甲基胍鹽（TMGA）中，並在 16.8 MPa CO2 壓力下的高壓槽中加熱。 從掃描和透射電子顯微映象可以觀察到，奈米顆粒的直徑約為 80 nm，尺寸分佈均勻，高倍率的透射影象中可以觀察到 MOF 奈米球中包含有序的孔道，這些 MOF 奈米球的微孔和中孔的存在可以增強材料的傳質過程，在氣體分離和催化中具有潛在的應用。