金属有机框架(MOFs)和共价有机框架(COFs) 为设计骨架和孔隙以实现结构特定的功能(如半导体、吸附和分离以及催化剂)提供了不可替代的分子平台。近期,Chemical Society Reviews上线两篇有关金属有机框架(MOFs)和共价有机框架(COFs)的综述性文章,聚焦其在气体分离和催化方面的应用。
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用于气体分离的氟化金属有机骨架
氟化金属有机骨架(F-MOFs)作为快速增长的多孔材料,由于其可调节的孔径、吸引人的化学特性和出色的稳定性,彻底改变了气体分离领域。深入了解它们的结构-性能关系对于合成和开发新的 F-MOF 至关重要。这篇批判性评论集中在精确设计和合成具有针对特定气体分离目的调整结构的新型 F-MOF 的几种策略上。首先,作者研究了F-MOFs的基本原理和概念,以及它们的结构、合成和修饰以及它们的结构与性质的关系。然后,作者讨论了 F-MOFs 在吸附和膜气体分离中的应用。作者详细介绍了 F-MOF 吸附各种气体的设计和能力以及控制原则。此外,具有工程孔径和调谐结构的高度稳定的F-MOF 的特殊特性被用于制造用于气体分离的选择性膜。对 F-MOF 在气体分离中位置的系统分析表明,F-MOF 是大多数具有挑战性的气体分离的基准材料。作者强调了 F-MOF 的科学和工程的前景和未来方向及其挑战,以解决克服容量/渗透性和选择性之间的权衡问题,以认真迈向工业化。
文献链接:Fluorinated metal–organic frameworks for gas separation
https://doi.org/10.1039/D2CS00442A
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金属-有机骨架 (MOF)、共价-有机骨架 (COF)和多孔有机聚合物 (POP)用于多相催化
尽管C-H 官能化是最简单的反应之一,但它需要使用高活性和选择性的催化剂。最近,使用结晶金属有机骨架(MOFs)和共价有机骨架(COFs)等多孔材料以及无定形多孔有机聚合物(POPs)由于有希望的活性和潜在的材料可调性,作为新型非均相催化剂的C-H活性转化引起了广泛关注。这些多孔固体具有出色的结构均匀性、易调节性和永久性孔隙率。此外,调整这些多孔材料的催化选择性可以通过设计其位点微环境来实现,例如金属节点替换、接头变化、节点/接头功能化和孔改性。本综述概述了 MOFs、COFs 和 POPs 作为各种 C-H 键活化反应的先进催化剂的最新技术,提供了有关它们的化学选择性、区域选择性和立体选择性控制的详细信息,并比较了它们的性能与其他催化剂一样,通过展示该领域目前的局限性和挑战来引发更多的研究,并为未来的发展提供前景。
文献链接:Metal–organic framework (MOF)-, covalent-organic framework (COF)-, and porous-organic polymers (POP)-catalyzed selective C–H bond activation and functionalization reactions
https://doi.org/10.1039/D1CS00976A