金屬咪唑框架材料
面對當前嚴峻的能源危機與環(huán)境惡化，探索應用于能源氣體(氫氣、甲烷等)的存儲、溫室氣體(二氧化碳)的俘獲以及高效多相催化反應的新多孔材料一直是化學與材料領域的研究熱點之一。近年來，微（介）孔金屬有機框架材料（MOFs）因其在氣體存儲/分離、催化等方面表現(xiàn)出優(yōu)異性能而備受關注，其中具有代表性的是一類具有無機分子篩拓撲網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的金屬咪唑框架材料（ZIFs），該類ZIF材料既能從結(jié)構(gòu)上模擬無機分子篩材料(Zeolites)的4－連接網(wǎng)絡特性，另外還具有非常高的比表面積和比一般MOF材料更高的化學和熱穩(wěn)定性（可達到500攝氏度）。
中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學國家重點實驗室張健研究員領導的課題組在科技部973計劃、國家自然科學基金項目的資助下，巧妙地應用結(jié)構(gòu)設計思想，成功結(jié)合了Zeolites中的TO4單元和ZIFs中的M(imidazolate)4單元，組裝出了一類新型雜化分子篩材料（Hybrid ZIFs = HZIFs），這類HZIFs材料具有比ZIF材料更高的熱穩(wěn)定性（達到550攝氏度）。另外，HZIFs結(jié)構(gòu)中含有潛在的TO4催化作用位點，在選擇性催化氧化苯甲醇至苯甲醛和可見光催化降解甲基橙廢液等方面表現(xiàn)出良好的性能。
該研究為新一代無機-有機雜化型分子篩材料的設計合成和應用開發(fā)提供了策略和思路，研究結(jié)果發(fā)表于Angew. Chem. Int. Ed.（DOI: 10.1002/anie.201005917）。
另外，張健課題組通過模擬無機硅鋁分子篩（如Na2Al2Si3O10）的組分特征，設計合成了由堿土金屬離子（Na+）模板構(gòu)筑的混Zn/Cu金屬有機類分子篩框架材料（Chem. Commun. 2010, 46, 3182-3184）；還成功合成了由無機和有機雙重柔性基元構(gòu)筑的具有呼吸效應的微孔金屬有機架材料，該材料對CO2氣體具有非常高的選擇性吸附性能（Chem. Commun. 2011, 47, 770-772）。
