储氢研究进展

氢能是21世纪主要的新能源之一。作为一种新型的清洁能源，氢的廉价制取、安全高效储存与输送及规模应用是当今研究的重点课题，而氢的储存是氢能应用的关键。储氢材料能可逆地大量吸放氢，在氢的储存与输送过程中是一种重要载体。本文综述了目前所采用或正在研究的主要储氢材料与技术，如高压气态储氢、低温液态储氢、金属氢化物储氢、化学氢化物储氢、吸附储氢、金属有机骨架储氢等，比较了各种储氢的优缺点，并指出其相关发展趋势。  

多孔材料化学:从无机微孔化合物到金属有机多孔骨架

本文主要从无机微孔化合物和金属有机多孔骨架的合成化学和结构化学这两方面来介绍多孔材料化学的研究进展。多孔材料是一类具有规则孔结构的固态化合物,它们在催化、分离、离子交换等工业领域有着广泛的应用。硅铝酸盐是最为人们所熟知的微孔分子筛,经过半个多世纪的发展,人们又相继开发出磷酸盐、砷酸盐、锗酸盐、亚磷酸盐、硫酸盐、亚硒酸盐以及金属硫化物等类沸石无机微孔化合物。近十多年来,配位聚合物与金属有机多孔骨架开始大量兴起,为微孔化合物的多样化与组成的复杂性增添了新的领域。  

三维金属有机骨架微孔晶体化合物Cd5(BTC)4(H2O)8·6H2O的合成与晶体结构

通过改变合成条件合成了最大宽度达到2.6 nm的特殊“Z”字形孔道的新型金属有机骨架微孔晶体化合物Cd5(BTC)4(H2O)8·6H2O, 并通过ICP、元素分析、热重(TGA)和X射线单晶衍射分析对其进行了表征.  

金属-有机骨架材料中甲烷吸附机理的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论研究了甲烷在MOF-5中的吸附位置、吸附构型和吸附能. 结果表明: 吸附位置主要有四种, Zn₄O簇为最佳吸附位, 其吸附能为17.38 kJ•mol^－1, 高于沸石中的甲烷吸附能. 从吸附能与MOF-5的结构关系分析得出: 在苯环中引入给电子基团, 有利于增强甲烷与MOFs的吸附作用; 引入含氧等极性官能团, 将增加甲烷吸附位, 有利于提高吸附储存量.  

一系列稀土金属有机骨架的储气以及荧光性质

合成了一系列具有高热稳定性的金属有机骨架材料RE(BTC)(H2O),(RE=Y,Tb,Eu,Yx-Tb1-x,Yx-Eu1-x),除去端基水分子后可得到具有一维孔道的空旷结构RE(BTC)。其中,Y(BTC)具有良好的氢气以及甲烷储存性能。在77 K,1 atm条件下,氢气的吸附量高达1.73wt%;在室温,4 MPa条件下,Y(BTC)的甲烷储存量达到饱和,可以达到97.7 cm3.g-1(STP),在美国能源部规定的安全储运压力(3.5 MPa)下,甲烷储存量也能达到96.0 cm3.g-1(STP),与其它同类多孔材料相比具有一定的优越性。骨架中掺杂了微量金属铽(Tb),铕(Eu)的Tbx-Y1-x(BTC)(H2O),Euy-Y1-y(BTC)(H2O)与单一金属的Tb(BTC)(H2O)和Eu(BTC)(H2O)相比,不但降低了材料的成本,而且减小了浓度淬灭对材料荧光性质的影响,优化了材料的荧光性能。  

功能金属-有机骨架材料的应用

金属有机骨架（Metal-Organic Framework，MOFs）材料由于其特殊的结构引起了科学家的广泛关注，它作为多孔材料与无机或有机的多孔材料相比具有特殊的优势，是目前新功能材料研究领域的一个热点。本文总结了金属有机骨架多孔材料在分离纯化、催化、微反应器、负离子交换、复合功能材料等方面的应用进展，并对这种新型多功能材料在设计、合成与应用方面的广阔前景作了展望。  

羧基配体金属有机骨架材料作为催化剂的研究进展

金属有机骨架材料（MOFs）是由无机金属中心与多齿有机配体通过配位键形成的立体网络结构多孔晶体材料［1］．MOFs 具有多孔性、大比表面积、结构规整、有机配体的可修饰性、金属离子的可选择性等特点，在气体吸附、气体分离、磁性材料、光学材料和催化剂等领域得到广泛的应用［2－6］．尤其是在催化方面，MOFs 结合了金属有机配合物和分子筛的优点，可以直接用作催化剂，也可作为催化剂载体使用。  

Optimised hydrothermal synthesis of multi-dimensional hybrid coordination polymers containing flexible organic ligands

In this paper, we summarise our recent research interest in the hydrothermal synthesis and structural characterisation of multi-dimensional coordination polymers. The use of N-(phosphonomethyl)iminodiacetic acid (also referred to as H₄pmida) in the literature as a versatile chelating organic ligand is briefly reviewed. This molecule plays an important role in the formation of centrosymmetric dimeric [V₂O₂(pmida)₂]⁴⁻ anionic units, which were first used by us as building blocks to construct novel coordination polymers. Starting with [V₂O₂(pmida)₂]⁴⁻ in solution, we have isolated [M₂V₂O₂(pmida)₂(H₂O)₁₀] species (where M²⁺ = Mn²⁺, Co²⁺ or Cd²⁺) via the hydrothermal synthetic approach, which were then employed for the construction of [CdVO(pmida)(4,4′-bpy)(H₂O)₂]·(4,4′-bpy)_0.5·(H₂O), [CoVO(pmida)(4,4′-bpy)(H₂O)₂]·(4,4′-bpy)_0.5, [Co(H₂O)₆][CoV₂O₂(pmida)₂(pyr)(H₂O)₂]·2(H₂O) and [Cd₂V₂O₂(pmida)₂(pyr)₂(H₂O)₄]·4(H₂O) by the inclusion of bridging organic ligands in the reactive mixtures, such as pyrazine (pyr) and 4,4′-bipyridine (4,4′-bpy). These materials can contain channel systems, and exhibit magnetic behaviour, not only due to the V⁴⁺ centres but also to the transition metal centres which establish the links between neighbouring dimeric [V₂O₂(pmida)₂]⁴⁻ anionic units. A closely related anionic moiety, [Ge₂(pmida)₂(OH)₂]²⁻, was engineered to allow the study of such crystalline hybrid materials using one- and two-dimensional high-resolution solid-state NMR.  

开放式有机-无机杂化骨架配位聚合物[Sn(SO4)(BDC)(H2O)]的合成和晶体结构

具有大孔径、高比面积的金属有机骨架结构已成为微孔材料研究领域的一个热点,但是其合成设计目前还主要集中在过渡金属元素和镧系元素为接点的微孔材料上.尽管硅、铝族元素已被广泛地用于构建和合成微孔材料,但由于其电荷高、极性强,故在开放有机金属骨架微孔材料的设计与合成中很少被应用.文献中巧妙地以锌离子为接点,成功地将硅氧簇引入配位聚合物的骨架中.  

Au/MOF催化剂的制备、表征及其催化三组分偶联反应

采用后合成共价修饰法和一锅法分别制备了催化剂IRMOF-3-SI-Au(PS)和IRMOF-3-SI-Au(OP),运用X射线衍射、红外光谱、热重-差热分析、透射电镜以及程序升温还原对催化剂进行了表征,探索了这两种催化剂在醛、炔和胺三组分偶联反应中的催化性能,并推测了可能的反应机理.结果表明,两种催化剂对醛、炔和胺三组分偶联反应均具有较高的催化活性,产物炔丙基胺类选择性为100%,且可循环使用;结晶度较低的IRMOF-3-SI-Au(PS)的活性高于结晶度较高的IRMOF-3-SI-Au(OP);催化剂对芳香醛和脂肪醛以及环状胺均具有较高的催化活性,且对带有吸电子基团的芳香醛的活性高于带有供电子基团的.