在材料科学的前沿领域,金属有机框架(Metal-Organic Frameworks, MOFs)材料因其超高比表面积、可调节的孔道结构、多样的拓扑结构以及潜在的功能性,受到了科研工作者们的广泛关注,在众多MOFs材料中,Ni₃(BTC)₂(其中BTC代表1,3,5-苯三甲酸根)作为一种典型的镍基羧酸类MOF,凭借其独特的结构和性能,在能源存储、气体吸附与分离、催化以及传感器等展现出巨大的应用潜力,成为该领域一颗备受瞩目的“潜力之星”。
Ni₃BTC₂的结构与合成
Ni₃BTC₂的化学式表明它是由镍离子(Ni²⁺)作为金属节点,1,3,5-苯三甲酸(H₃BTC)作为有机配体通过配位键自组装形成的三维多孔网络结构,其结构通常可以描述为“立方体”或“菱形十二面体”的孔道系统,这种规则且开放的孔道结构是其许多优异性能的基础。
合成Ni₃BTC₂相对简便,常用的方法包括 solvothermal(溶剂热)法、常温搅拌法等,通常将镍盐(如硝酸镍、醋酸镍)与H₃BTC在一定的溶剂(如水、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺等)中混合,在适宜的温度和压力下反应,即可得到目标产物,通过调控反应条件,如溶剂、温度、反应时间、金属离子与配体的比例等,可以对Ni₃BTC₂的形貌、尺寸和结晶度进行一定程度的优化。
Ni₃BTC₂的主要性能与应用








