离子液体促进室温下金属-有机框架结晶

　　金属-有机框架(MOF)是一类重要的多孔材料，在催化、分离、电化学等领域有着广泛的应用。MOF材料一般采用溶剂热法制备，不仅能耗高，而且反应时间较长。如何有效促进MOF结晶、实现室温下的MOF快速制备是具有重要意义和挑战性的研究课题。中国科学院化学研究所张建玲研究团队以离子液体替代传统的有机溶剂，实现了室温下各类Zr基MOF的快速制备。例如，以离子液体1-己基-3-甲基咪唑氯盐为溶剂，仅需0.5小时即可在室温下制备得到Zr基MOF，而在传统溶剂二甲基甲酰胺中室温反应120 小时仅得到少量产物。利用北京同步辐射装置1W2A线站的小角X-射线散射技术和1W1B线站的X射线吸收技术对离子液体中Zr基MOF的合成过程进行了原位、动态跟踪，并结合核磁共振等原位表征技术，揭示了Zr基MOF晶体的形成和生长规律以及离子液体促进MOF结晶的作用机理。 

　　图 1 离子液体中Zr基MOF的合成过程示意图 

　　室温离子液体制备MOF的方法具有能耗低、快速、无需添加剂、环境友好、离子液体可循环利用等优势，而且通过改变离子液体组成和结构，可对MOF的结晶行为和颗粒尺寸进行有效调控。由该方法制备的Zr基MOF兼具颗粒尺寸小、比表面积高和活性位点多等优点，是一种优良的催化材料，可高效催化Meerwein-Ponndorf-Verley反应，对多种底物均具有良好的普适性。相关研究结果发表在2017年8月2日《自然通讯》(Nature Communications, 2017, 8: 175)上。 

　　发表文章： 

　　Xinxin Sang, Jianling Zhang, Junfeng Xiang, Jie Cui, Lirong Zheng, Jing Zhang, Zhonghua Wu, Zhihong Li, Guang Mo, Yuan Xu, Jinliang Song, Chengcheng Liu, Xiuniang Tan, Tian Luo, Bingxing Zhang & Buxing Han, Ionic liquid accelerates the crystallization of Zr-based metal–organic frameworks, Nature Communications, 2017, 8: 175.