JACS：通过分子调控Cu-BDC型MOF结构

纳米技术

2021-04-24

通过自下而上方法合成MOF材料能够实现广泛的结构调控能力，通常MOF的结构遵循经典硬酸硬碱理论，这种理论上的限制导致合成含有Lewis型金属离子、配体的MOF材料受到限制。有鉴于此，阿德莱德大学乔世璋、郑尧等报道了一种从上至下的转变方法，能够有效的克服该问题，通过“分子剪刀”将MOF结构破坏切断导致结构定向转变。由此，经典CuBDC结构MOF（BDC=1,4-苯二甲酸），这种Cu-BDC由硬酸Cu²⁺和硬碱BDC形成的MOF，通过L-抗坏血酸作为“分子剪刀”，进行结构调控，构建了Cu₂BDC结构。

本文要点：

（1）

这种Cu₂BDC结构中以软酸Cu⁺和硬碱组合而成。通过对Cu离子的化学价态、配位数进行调控，能够对MOF材料的化学组成、催化反应活性进行调控。在CO₂还原催化反应中，Cu₂-BDC具有更高的C₂产物选择性，这是因为在Cu₂-BDC中的(111)晶面比例提高。

（2）

通过反应机理对结构转变、重排过程进行揭示，这种新型策略能够用于其他类型Cu基MOF材料、超分子体系。

参考文献

Xianlong Zhou, Juncai Dong, Yihan Zhu, Lingmei Liu, Yan Jiao, Huan Li, Yu Han, Kenneth Davey, Qiang Xu, Yao Zheng*, and Shi-Zhang Qiao*, Molecular Scalpel to Chemically Cleave Metal–Organic Frameworks for Induced Phase Transition, J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c02379

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c02379