金属有机骨架(MOF)具有多种应用,涉及弱相互作用的高纯度气体的储存、分离和传感。接触不纯的气流以及与腐蚀性和配位性气体的相互作用提出了化学稳健性的问题。然而,决定MOF稳定性的因素尚不完全清楚。MOF先前已被分类为热力学或动力学稳定,但最近的工作已经阐明了所有这些材料相对于致密相的孔隙率的能量损失,这对于气体储存,多相催化和电子材料的设计应用具有重大意义。麻省理工学院Mircea Dincă团队关注稳定多孔相的两个主要策略,使用惰性金属离子或增加异质金属-配体键强度。首先,回顾了设计用于捕获协调和腐蚀性气体(如H2O蒸气,NH3,H2S,SO2,氮氧化物(NOx)和元素卤素)的稳固材料的进展。设想追求MOF的动力学稳定策略将产生越来越多适合恶劣条件的稳健结构,并且对这些具有挑战性的气体的短期稳定性将预测在要求较低的环境中的应用的长期稳定性。
Kinetic stability of metal–organic frameworks for corrosive and coordinating gas capture, Nature Reviews Materials (2019)
https://www.nature.com/articles/s41578-019-0140-1