产品简介 苯基 MOF 配体(H₃TCBPB,CAS: 911818-75-2)是一种星形、C₃对称的三羧酸有机配体, 在多孔框架材料领域扮演着构筑规整拓扑结构的“分子连接枢纽”角色;在功能材料设计中则 充当着调控孔道尺寸与环境的“结构建筑师”。源于其独特的联苯扩展结构、刚性骨架与三个 羧基官能团的协同效应,该配体作为构建高性能金属有机框架(MOF)及共价有机框架(COF) 的核心单体,在气体吸附与分离、催化及能源存储等领域展现出不可替代的应用价值,如: 1. 高比表面积 MOF 材料的构筑 原理:H₃TCBPB 具有三个对称分布的羧基配位点,可与金属离子簇(如 Cu²⁺、Al³⁺、Zn²⁺等) 自组装形成具有三维开放骨架结构的 MOF。联苯桥联扩展了配体尺寸(羧基间距约 2.0 nm), 显著增加框架的孔道尺寸与比表面积。 应用实例:应用于合成 MOF-200、MOF-399、MOF-1005 等一系列经典高孔隙率 MOF 材 料。其中,以 Al³⁺为节点构筑的 Al-TCBPB 材料,BET 比表面积高达 2311 m²/g,总孔容达 0.80 cm³/g,是气体存储与吸附分离领域的明星材料。 2. 氢气与甲烷的高效存储 原理:基于 H₃TCBPB 构筑的 MOF 材料具有高比表面积与适宜的孔道尺寸,可通过范德华力 有效吸附氢气、甲烷等小分子气体。 应用实例:应用于清洁能源载体的储罐材料设计。研究表明,Al-TCBPB 在 77 K、9 MPa 条 件下的氢气过量吸附量可达 4.8 wt%,在室温高压下仍具有显著的储氢能力,为车载储氢提 供了潜在解决方案。 3. 二氧化碳捕集与气体分离 原理:该配体构筑的 MOF 材料具有高孔隙率及可功能化的孔道环境,对 CO₂等温室气体表 现出优先吸附能力。 应用实例:应用于烟道气碳捕集(CO₂/N₂分离)及天然气净化(CO₂/CH₄分离),利用框架材 料的尺寸筛分效应与极性位点相互作用,实现 CO₂的高选择性捕获。 4. 多孔 COF 材料的构建 原理:H₃TCBPB 亦可作为 C₃对称的结构单元,与含氨基的对角单体通过共价键(如亚胺键) 连接,构筑具有周期性孔道结构的二维或三维 COF 材料。 应用实例:应用于设计具有特定孔道拓扑结构的功能化 COF 膜,用于有机溶剂纳滤、手性 分离及质子传导等前沿领域。 5. 催化与传感平台 原理:以 H₃TCBPB 为配体合成的 MOF/COF 可作为载体负载金属纳米颗粒或直接利用框架 中的金属不饱和位点作为催化活性中心。 应用实例:应用于光催化析氢、二氧化碳还原及有机串联反应催化;同时,其规整孔道对特 定分子的富集效应可用于构建高灵敏度化学传感器。
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