新型金屬-有機(jī)框架材料分離性能研究

熊 姍，方智利，何忠義，鐘 昀，劉云晶，李康宇

(華東交通大學(xué) 理學(xué)院，江西 南昌 330013)

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新型金屬-有機(jī)框架材料分離性能研究

熊 姍，方智利*，何忠義，鐘 昀，劉云晶，李康宇

(華東交通大學(xué) 理學(xué)院，江西 南昌 330013)

采用基于1,3,5-三[4-苯甲酸]-均苯三甲酰胺配體構(gòu)筑的具有一維孔道及酰胺活性基團(tuán)的金屬-有機(jī)框架(MOF-Sm-L)作為毛細(xì)管固定相，研究其在氣相色譜中分離烷烴、醇類和取代芳香烴方面的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，烷烴、醇類及酚類異構(gòu)體在這種MOF上得到了有效分離。這些有機(jī)物的分離基于毛細(xì)管內(nèi)壁存在的范德華力，以及有機(jī)物內(nèi)的羥基與MOF材料的活性基團(tuán)酰胺之間的氫鍵作用力。分離芳香異構(gòu)體過程為放熱過程，同時(shí)受焓和熵的控制。

金屬有機(jī)框架；氣相色譜；分離；芳香烴異構(gòu)體

金屬-有機(jī)骨架材料(MOF)，是基于有機(jī)配體與金屬離子或金屬簇通過自組裝絡(luò)合形成的一類超分子微孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)材料[1]。MOF材料因具有多孔性、高比表面積、化學(xué)和熱穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)多樣性等特點(diǎn)而得到廣泛關(guān)注。近年來，大量的MOF材料被合成用于分離，如MOF材料作為多功能材料用于現(xiàn)場采樣[2-3]、固相萃取(SPE)[4-5]、固相微萃取(SPME)[6-7]、高分辨氣相色譜(HRGC)[8-9]、高效液相色譜(HPLC)[10-11]以及毛細(xì)管電泳(CE)[12]等。

目前，應(yīng)用于色譜的MOF材料主要有以對苯二甲酸為配體的系列MOF，如MOF-5[13]，MIL-47[14]，MIL-101[8]以及IRMOF-3[15]等，主要用于分離芳香異構(gòu)體，特別是在分離二甲苯異構(gòu)體、苯乙烯及乙苯的混合物方面取得較好的成果；另一種是以含咪唑環(huán)功能團(tuán)的配體構(gòu)筑的MOF，主要用于通過插入機(jī)理或分子篩機(jī)理分離烷烴異構(gòu)體[16]?！?br>