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金属有机骨架(Metal-Organic Framework,MOF)是一类通过金属离子(或离子簇)和有机配体自组装形成的新型多孔晶体材料。MOF材料具有孔径可调,比表面积大,尺寸可控和易功能化等许多优良性质,因此在储存气体,分子分离,催化,化学传感,和药物传输等多个领域均有广泛的应用。MOF材料通常以粉末和薄膜两种形式存在,对于粉末材料,形貌和尺寸对其在气体吸附或生物领域的应用有着重要影响。在过去的几年中,通过改变合成方法来控制晶体形貌和尺寸的研究已经取得了初步进展。在本论文中,我们主要探讨了如何在合成中控制MOF材料的形貌和尺寸,并且提出了合成球形空心结构材料的新方法(MOF-to-MOF),即以一种MOF材料为模板,与另一种配体反应,转化成带有空壳结构的新MOF材料。 本研究主要内容包括:⑴研究了水相合成体系中表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对ZIF-67晶体形成的影响。实验表明通过调节反应中CTAB的浓度,可以实现对ZIF-67晶体形貌和尺寸的调控。⑵对MOF-5单分散晶体的合成方法进行了深入的研究。通过优化实验参数,我们成功地合成出单分散的微米级MOF-5单晶。⑶以单分散的MOF-5单晶为模板,并在适当的条件下将它们与咪唑类配体反应,成功地制备了具有空心球形貌的ZIF-8材料,为实现MOF材料的形貌控制提供了新的思路。