HKUST-1的性質

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基本信息[編輯 | 編輯原始碼]

  • 中文名:均苯三甲酸銅(II)
  • 通用名:HKUST-1
  • 化學式:[Cu3(C9H3O6)2(H2O)3]n
  • 金屬元素含量: 28.932%(質量分數)[1]
  • CAS號:222404-02-6
  • 英文名:Triaqua[μ-[1,3,5-benzenetricarboxylato(3-)-κO1:κO'1]][μ3-[1,3,5-benzenetricarboxylato(3-)-κO1:κO3:κO'1]]tricopper
  • 外觀:藍綠色晶體(三水)或暗藍色固體(無水),水熱法生長的HKUST-1可以六邊形藍色晶體結晶

結構性質[編輯 | 編輯原始碼]

結構性質
晶體結構 面心立方
空間群 Fm3m[2]
晶胞參數 a=26.2833(2)(100 K)
a=26.2600(3)(356 K)
a=26.2424(4)(500 K)[2]
鍵長 Cu-Cu:2.628(2) A
Cu-OCO:1.952(3) A
Cu-OH2 = 2.165(8) A[3]
鍵角
孔徑 4.0 ~ 8.0 A[4]
CCDC數據庫 連結
晶胞原子統計
原子質量比(原子數比) C 35.7% (46.2%)
H 1.00% (15.4%)
O 31.7% (30.8%)
Cu 31.5% (7.7%)[5]
差分電荷
(晶胞內原子數)[6]
Cu 1.098 (48)
O −0.665 (192)
羧基C 0.778 (96)
苯環C(連接羧基) −0.092 (96)
苯環C(連接H) −0.014(96)
苯環H 0.109 (96)

表面化學性質[編輯 | 編輯原始碼]

氣體吸附
二氧化碳 11.21 mmol/g(乙二胺溶劑熱法,293 K、1 MPa)[7]
甲烷 9.84 mmol/g(DMF溶劑熱,處理溫度230 °C)[8]
氮氣 ~400 cm3/g(乙酸和乙醇混合溶劑,STP)[9]
溶質吸附
噻吩 進料量 310 mg/L
穿透點 32 mL/g
(固定床)[10]
剛果紅 400 mg/g(DMF溶劑熱,微量HBF4存在)[11]

譜圖性質[編輯 | 編輯原始碼]

UV-Vis
λmax
Extinction coefficient
IR
Major absorption bands 參見文獻[12]
MSTG
熱重分析 523 K(失去框架中吸附的水分子及所含的有機溶劑)
583~643 K(框架分解)[13]
XRD
XRD圖譜 參見文獻[12][14]

參考文獻[編輯 | 編輯原始碼]

  1. WolframAlpha. [2019-1-28]
  2. 2.0 2.1 Yue Wu, Atsushi Kobayashi, Gregory J. Halder, Vanessa K. Peterson, Karena W. Chapman, Nina Lock, Peter D. Southon, Cameron J. Kepert. Negative Thermal Expansion in the Metal-Organic Framework Material Cu3(1,3,5-benzenetricarboxylate)2. Angewandte Chemie International Edition. 2008-11-03, 47 (46): 8929–8932 [2018-04-16]. ISSN 1521-3773. doi:10.1002/anie.200803925 (英語). 
  3. Stephen S.-Y. Chui, Samuel M.-F. Lo, Jonathan P. H. Charmant, A. Guy Orpen, Ian D. Williams. A Chemically Functionalizable Nanoporous Material [Cu3(TMA)2(H2O)3]n. Science. 1999-02-19, 283 (5405): 1148–1150 [2018-04-16]. ISSN 0036-8075. doi:10.1126/science.283.5405.1148 (英語). 
  4. Nak Cheon Jeong, Bappaditya Samanta, Chang Yeon Lee, Omar K. Farha, Joseph T. Hupp. Coordination-Chemistry Control of Proton Conductivity in the Iconic Metal–Organic Framework Material HKUST-1. Journal of the American Chemical Society. 2011-12-14, 134 (1): 51–54 [2018-09-02]. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja2110152 (英語). . Supporting Information.
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  7. Song F J, Rose M, Senkovska I, et al. A protophilic solvent-assisted solvothermal approach to Cu-BTC for enhanced CO2 capture. Appl Organomet Chem, 2015, 29(9): 612
  8. 宋佳, 王剛, 趙亮,等. 程序升溫處理對HKUST-1吸附甲烷性能的影響[J]. 石油化工, 2015, 44(5):586-589.
  9. 鄭麗明, 朱智洪, 孫惠惠,等. 模板法製備介微雙孔HKUST-1材料[J]. 功能材料, 2015, 46(11):11112-11117.
  10. 那立艷, 張麗影, 張偉,等. 室溫下金屬有機骨架材料Cu3(BTC)2的合成與表徵[J]. 功能材料, 2015, 46(12):12079-12081.
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  13. Chunling Xin, Xi Jiao, Yanlong Yin, Haijuan Zhan, Hongguang Li, Lei Li, Ning Zhao, Fukui Xiao, Wei Wei. Enhanced CO2 Adsorption Capacity and Hydrothermal Stability of HKUST-1 via Introduction of Siliceous Mesocellular Foams (MCFs). Industrial & Engineering Chemistry Research. 2016-03-22, 55 (29): 7950–7957 [2018-09-03]. ISSN 0888-5885. doi:10.1021/acs.iecr.5b04022 (英語). 
  14. Miyuki HASHIMOTO, Satoshi OKAJIMA, Toshihiro KONDO, Kenji HARA, Wang-Jae CHUN. Thin Film Structures of Metal-Organic Framework [Cu3(BTC)2(H2O)3]n on TiO2(110). Electrochemistry. 2014-05-05, 82 (5): 335–337 [2018-04-16]. ISSN 1344-3542. doi:10.5796/electrochemistry.82.335 (英語).