多孔有機框架發光材料(HOFs、MOFs、COFs)的結構式以及優缺點對比
多孔有機框架發光材料是什么?多孔有機框架發光材料有哪些?
多孔有機框架發光材料是一類具有發光特性的多孔材料,主要由金屬離子或金屬簇與有機配體通過配位鍵自組裝形成。這種材料具有孔隙率高、結構可裁剪性和功能化性的特點,成為新一代理想的發光傳感材料。主要包含金屬有機框架(MOFs)、共價有機框架(COFs)和氫鍵有機框架(HOFs)等一系列多孔材料。基于MOFs材料的熒光傳感檢測方法具有響應速度快、靈敏度高、選擇性好、易操作等優點,使其在傳感檢測領域得到廣泛應用。
西安齊岳生物供應有機發光多孔材料主要包括金屬有機框架(MOFs)、共價有機框架(COFs)和氫鍵有機框架(HOFs)等一系列多孔材料。
多孔氫鍵超分子有機框架材料(HOFs)介紹:
HOFs材料(Hydrogen-bonded Organic Frameworks,簡稱HOFs)由非共價的分子間作用力(氫鍵、π-π堆積等)連接而成的晶態材料,HOFs材料的無金屬特性賦予了其良好的生物相容性和低的細胞毒性,在藥物傳遞和生物應用方面顯示出巨大的潛力。
由氫分子構成的多孔框架的示意圖
金屬有機骨架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs)介紹:
金屬有機骨架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是由有機配體和金屬離子通過配位鍵自組裝形成的一類具有周期性網絡結構的晶態多孔骨架材料。共價有機骨架材料(Covalent Organic Frameworks,COFs)則是一類新型的基于共價鍵連接的晶態有機多孔聚合物。無論是一直處于研究熱點的MOFs還是愈發火熱的COFs,它們都有著獨特的孔道結構,大的比表面積和易功能化的特點。
氫鍵有機框架(HOF)與金屬有機框架(MOF)相比有哪些優缺點?
1. 雖然都是晶態材料,確定結構的難度不一樣。成鍵方式決定三者培養成單晶的難度從高到低是COFs, MOFs和HOFs,直接決定三者結構解析的難度。COFs目前確定結構較難,這也說明創造性的解決COFs結構問題比起合成新結構COFs更有意義。
2. 成鍵方式也決定了三者結構上可設計性的差異,HOFs由于弱鍵方向性的問題,可設計性略微差一點。目前都是利用多重弱鍵來控制方向,利用多重弱鍵也增加了穩定性。
3. 與孔道相關的性質(孔的形狀,大小,比表面積,吸附量等等),三個晶態材料差別不會太大,至少理論上可以預見三種材料這方面性質會趨于一致。但是與骨架相關的性質千差萬別。
4. 三者中容易實現循環利用的是HOFs,循環利用與穩定性是相互矛盾的。
5. 雖然COFs和HOFs發展慢于MOFs,三類晶體材料未來發展的趨勢會使得相互的界限越來越模糊,相互直之間可被借鑒的點也越來越多。更多的是利用制備MOFs的方法制備COFs和HOFs材料。
西安齊岳生物提供幾種常見HOF與MOF材料的空間結構式:
西安齊岳生物供應的HOF系列產品列表:
以上資料源于西安齊岳生物科技有限公司(zhn2020.06.30)
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有機多孔材料前景:
有機多孔材料作為一種新型材料,其前景廣闊。以下是對有機多孔材料前景的一些分析:
廣闊的應用領域:有機多孔材料具有好的物理化學性能,如高比表面積、高孔隙率、可調的孔徑和結構等,使得它們在多個領域有廣泛的應用前景。例如,在氣體存儲、分離與純化、催化、傳感器、電化學、光學和生物醫學等領域,有機多孔材料都能發揮重要作用。隨著技術的不斷進步和應用需求的不斷提高,有機多孔材料的應用領域還將進一步拓展。
環保與可持續發展:有機多孔材料可以由多種可再生或可循環利用的原料制成,因此在環保和可持續發展方面具有很大的潛力。同時,由于有機多孔材料的可設計性和可調性,它們可以被用來替代一些對環境不友好的材料,從而減少對環境的負面影響。
創新與改進:隨著科研人員對有機多孔材料的不斷深入研究,未來可能會發現更多具有很好性能的新型有機多孔材料。同時,通過對現有材料的改進和優化,可以提高其性能并拓寬其應用范圍。
市場需求:隨著人們對環保和可持續發展的日益重視,對有機多孔材料的需求也在不斷增加。特別是在氣體存儲、分離與純化、催化劑載體、電池和燃料電池等領域,有機多孔材料的需求量將會持續增長。
綜上所述,有機多孔材料的前景非常廣闊。