通过配体功能化调整金属有机框架在潮湿环境下的稳定性
金属?有机骨架在从吸附分离到控制储存和释放的应用中的实际应用，取决于它们在潮湿或水环境中的稳定性。某些MOFs在潮湿条件下的敏感性是众所周知的，但对MOFs的水吸附性能的系统研究还不多见。这个信息（mofs在潮湿环境下的稳定性）对于制定指导未来合成工作的设计标准至关重要。本工作的目的是了解Zn?O键屏蔽程度对属于等结构、非连锁柱撑MOFs[zn(L)(Dabco)0.5] 同族的MOFs的相对稳定性的影响，其中L是功能化的BDC(1，4-苯二甲酸)连接体。通过在BDC配体上加入了广泛的官能团，我们得到了对Zn-O键的不同屏蔽程度。所产生的MOFs具有不同的比表面积、孔径和孔隙体积。我们通过水蒸气吸附等温线结合粉末X射线衍射(PXRD)实验和比表面积分析对稳定性进行了测评。我们的研究表明，极性官能团(如硝基、溴、氯、羟基等)与二羧基连接剂的结合使MOFs在水中的稳定性相对于母体MOF有所降低，因为这些极性官能团对屏蔽作用有反作用，即它们促进了Zn?O键的水解。另一方面，在BDC配体上放置非极性基团(如甲基)会产生结构稳健的MOFs，因为Zn?O键被有效保护免受水分子的破坏。因此，尽管在～20%相对湿度(Rh)下由于毛细管缩合会导致大量的水吸附，蒽和四甲基-BDC-MOF在水暴露后也不会降低结晶度或减少表面积。这在MOF的相关文献中几乎看不到。本工作的结果表明，通过配体功能化，可以从正、负两个方向调节柱撑MOF的水稳定性，从而为了解MOF的水吸附行为提供了重要的一步。
配位化学和超分子组装的显著进展导致了一类被称为金属?有机骨架的结构的发展，MOFs是由有机配体和金属氧化物簇自组装而合成的一种令人着迷的多孔晶体材料。由于其在分离、气体储存、化学传感和催化等方面的潜在应用，近年来引起了广泛的研究兴趣。MOFs具有较高的比表面积和孔容，以及具有多种化学功能的规则的多孔结构。MOF的合成主要集中在羧酸类桥联配体上。
然而，大量的研究表明，在潮湿的条件下，这些羧酸基MOF往往很快失去结构。水分子通过水解与金属中心配位的羧基而吸附并破坏骨架，这种水热液稳定性对于MOF来说是一个关键问题，因为在许多典型的吸附系统中都存在湿度。