用于氣相色譜分離的金屬有機框架固定相的研究進展

關鍵詞 金屬有機框架；氣相色譜；固定相；色譜分離；評述

金屬有機框架（Metal-organic frameworks，MOFs）材料是一種有機-無機雜化材料，也稱為配位聚合物，是通過金屬離子或金屬簇（作為金屬中心）與有機配體之間的配位作用，形成的一類具有周期性網絡結構的多孔材料。MOFs一般具有比表面積大、空腔結構均勻、熱穩定性好、孔徑可調和拓撲結構多樣等特點。1995年， Yaghi 等[1]使用Cu²⁺與4，4-聯吡啶和NO₃^–合成“沸石狀”晶體結構時，首次引入“MOF”概念。與傳統的多孔材料（如有機聚合物和無機沸石）相比， MOFs 材料的無機結構單元和有機配體的組合方式幾乎具有無限種可能性，因此MOFs 在結構和功能上具有高度的可設計性和可調節性[2-3]。一方面，有機配體可以很容易地通過合成反應進行設計和修飾；另一方面， MOFs 的金屬位點或有機配體為合成后的修飾提供了很多可能，可以將新的官能團引入到MOFs 中，改善材料的性能但不改變拓撲結構[4-5]。基于MOFs 材料的上述特點，其在作為新型氣相色譜固定相方面的應用備受關注。

目前，以MOFs 材料作為氣相色譜固定相的分離效果及分離機理方面的研究已多有報道。用于氣相色譜固定相的MOFs 材料種類繁多，主要包括類沸石咪唑酯框架（Zeolitic imidazolate frameworks， ZIFs）、萊瓦希爾框架（Materials of institute lavoisier， MILs）、UiO-66 （University of oslo， UiO）、HKUST-1 （HongKongUniversity of Science and Technology， HKUST）和網狀金屬-有機框架（Isoreticular MOFs， IRMOFs）等。本文主要對近年來不同種類的MOFs 氣相色譜固定相材料的研究進展進行了綜述，分析了其作為氣相色譜固定相對混合氣體的分離效果及其分離機理，討論了目前存在的問題和未來的發展前景。

1 金屬有機框架固定相