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沙尘暴Porl

新虫 (小有名气)

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[交流] 戏说MOF及其成型

戏说MOF及其成型

   关于MOF成型，笔者也看了一些资料，也做了一些实验，积累了一点点经验，放在这里和大家分享，抛砖引玉，希望大家多多赐教。
   首先，先聊聊MOF材料。关于什么是MOF材料及其迷人的身段，关注此类材料的研究人员，有如左手牵着右手一样的熟悉，这里不再八卦，不过关于此类材料，前些年已经形成的国际研究机构的鼎力之势，倒可以叨叨一下。只要提到MOF材料，怎么也避不开Yaghi这位牛人，即使不算开山鼻祖，也绝对是继往开来的领路人，带领我们走进那新时代，高举旗帜开创未来......随后BASF算是最早跟进的化学公司，其领军人物Muller踏踏实实做人，勤勤恳恳做事，于2003年开始，陆续开发量产MOF材料，并高价在Sigma-Aldrich网站兜售部分MOF材料，引领国际知名研究机构购买并开展相关的应用研究，发表了一系列高水平文章。迄今为止，在美国挂出无数的领军人物，Hongcai Zhou，J.R Long，Snurr等等等等，而这些研究项目的投资方基本囊括了著名与非著名化学能源公司，福特，埃克森美孚，壳牌等等等等。计算模拟筛选、大数据、高通量，当这些词汇与学术研究、工业应用激情碰撞的时候，真的是干材烈火，如胶投漆，燕尔新婚，子孙满堂啊。当然了，目睹美国这边无数猛男啪啪啪啪射大雕，其他各路诸侯揭竿而起，顿时群魔乱舞啊。为了追赶，甚至超越，欧盟率先发招，先后发起欧盟第六框架计划（FP6）,第七框架计划（FP7），计划投资2700万欧元用于MOF材料的设计及其应用研究，其中FP6中道达尔投资760万欧元发起MACADEMIA（MOFs as catalysts and adsorbents: Discovery and engineering of materials for industrial applications）项目。谈及亚洲众小主，也是不甘落后，韩国，日本，中国，印度，沙特阿拉伯（排名不分先后）发愤图强，奋起直追。韩国化学研究所规避BASF电化学法合成，开发了微波法快速制备合成MOF材料，并参与FP6进行了相关的应用研究，仁荷大学的Wha-Seung Ahn发表了一系列围绕量产与应用的高水平文章。日本的Kitagawa研究团队另辟蹊径，独练神功，不再赘述。俺们国家，当当当当，神圣的国家自然科学基金委在2004-2012年间，共投资3500万66个项目作为MOF材料的研究，先后诞生了973首席、院士、准院士、杰青、长江、优青、青千等著名与非著名研究人员及一大批在其光环背后任劳任怨无怨无悔的五好博士、硕士、学士。当然了，咱国家在MOF领域的研究水平与国外的差距，或者某个领域的国产化，一流化的程度，这里重申，抛砖引玉，大家讨论。
   有位客官不乐意了，说了一堆知道或者不知道的废话，本文的重点，也是文章标题的一部分，成型，随着时间都去哪里了。客官，不可以，你靠的越来越近，你眼睛在看哪里......（这个比刚才的红歌接地气多了）不要着急，先容我引用两个参考文献，Chemical Engineering Journal，167（2011）1-12和Microporous and Mesoporous Materials，157（2012）101-111,这两篇文章均是葡萄牙波尔图大学M.G. Plaza和BASF的Muller联合发表，关于MOF材料成型体在丙烯/丙烷吸附分离方面的应用测试研究，引用文章的数据，MOF成型体的Langmuir达到了1338m2/g，吸附分离因子是2-3，具有一定的应用前景及应用价值。如果MOF材料自身诸多优点比作少女，那MOF材料成型体就是产后恢复，如何最大限度的恢复产前的风华月貌，是具有一定的技术难点在里面滴。相比沸石分子筛百年历史（可能不止百年），MOF材料才刚刚起步，可以说它不耐高温稳定性较差，可以说它配体成本高经济性差，可以说它娇生惯养护惰性环境保护，可以说它还存在这样那样的缺点，但是，纵观近年国内外发表的论文与报道，这些已经成熟的几类MOF呢，HKUST，UiO，ZIF，MIL，这些已经成熟的MOF成型体呢，这些已经成熟的MOF成型体在储气，分离，催化等领域的学术研究与应用研究呢，是否可行呢？
   碍于本人精力有限，难免会一叶障目，为避免以上的言论被无情的吐槽，惨烈的撕逼，激动的拍砖，再次重申，抛砖引玉，多多交流。

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macui002

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1楼 2016-04-04 19:58:04

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Tussy7

新虫 (小有名气)

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不是学材料的，最近才发现mof 觉得挺有趣的。
之前一个格拉斯哥的教授做化学3d打印，我就觉得很神奇，不知道什么技术可以实现。现在想想可能就是mof，这个材料的单体好像更容易被定位，安放的更准确。

不过看下来，感觉也是处在一个比较初期的阶段里，还很脆弱，不是非常耐用。短期之内，还是塑料比较流行，真的要替代塑料制品还得几十年。