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Destruction of Metal–Organic Frameworks: Positive and Negative Aspects of Stability and Lability
Chemical Reviews ( IF 62.1 ) Pub Date : 2020-10-13 , DOI: 10.1021/acs.chemrev.0c00722
Liang Feng 1 , Kun-Yu Wang 1 , Gregory S. Day 1, 2 , Matthew R. Ryder 2 , Hong-Cai Zhou 1
Affiliation  

Metal–organic frameworks (MOFs), constructed from organic linkers and inorganic building blocks, are well-known for their high crystallinity, high surface areas, and high component tunability. The stability of MOFs is a key prerequisite for their potential practical applications in areas including storage, separation, catalysis, and biomedicine since it is essential to guarantee the framework integrity during utilization. However, MOFs are prone to destruction under external stimuli, considerably hampering their commercialization. In this Review, we provide an overview of the situations where MOFs undergo destruction due to external stimuli such as chemical, thermal, photolytic, radiolytic, electronic, and mechanical factors and offer guidelines to avoid unwanted degradation happened to the framework. Furthermore, we discuss possible destruction mechanisms and their varying derived products. In particular, we highlight cases that utilize MOF instability to fabricate varying materials including hierarchically porous MOFs, monolayer MOF nanosheets, amorphous MOF liquids and glasses, polymers, metal nanoparticles, metal carbide nanoparticles, and carbon materials. Finally, we provide a perspective on the utilization of MOF destruction to develop advanced materials with a superior hierarchy for various applications.

中文翻译:

金属有机框架的破坏:稳定性和不稳定性的正面和负面影响,金属有机框架的破坏:稳定性和不稳定性的正面和负面影响,金属有机框架的破坏:稳定性和不稳定性的正面和负面影响

由有机连接基和无机结构单元构成的金属有机骨架(MOF)以其高结晶度,高表面积和高组件可调性而闻名。MOF的稳定性是其在存储,分离,催化和生物医学等领域的潜在实际应用的关键先决条件,因为在使用过程中保证框架的完整性至关重要。但是,MOF在外部刺激下易于破坏,大大阻碍了它们的商业化。在本文中,我们概述了MOF受到外部刺激(例如化学,热,光解,辐射分解,电子和机械因素)破坏的情况,并提供了避免框架发生不必要降解的指南。此外,我们讨论了可能的破坏机制及其变化的衍生产品。特别是,我们重点介绍了利用MOF不稳定性来制造各种材料的情况,这些材料包括分层多孔MOF,单层MOF纳米片,无定形MOF液体和玻璃,聚合物,金属纳米颗粒,金属碳化物纳米颗粒和碳材料。最后,我们提供了有关利用MOF销毁开发具有各种层次的高级材料的高级材料的观点。,由有机连接基和无机结构单元构成的金属有机骨架(MOF)以其高结晶度,高表面积和高组件可调性而闻名。MOF的稳定性是其在存储,分离,催化和生物医学等领域的潜在实际应用的关键先决条件,因为在使用过程中保证框架的完整性至关重要。但是,MOF在外部刺激下易于破坏,大大阻碍了它们的商业化。在本文中,我们概述了MOF受到外部刺激(例如化学,热,光解,辐射分解,电子和机械因素)破坏的情况,并提供了避免框架发生不必要降解的指南。此外,我们讨论了可能的破坏机制及其变化的衍生产品。特别是,我们重点介绍了利用MOF不稳定性来制造各种材料的情况,这些材料包括分层多孔MOF,单层MOF纳米片,无定形MOF液体和玻璃,聚合物,金属纳米颗粒,金属碳化物纳米颗粒和碳材料。最后,我们提供了有关利用MOF销毁开发具有各种层次的高级材料的高级材料的观点。,由有机连接基和无机结构单元构成的金属有机骨架(MOF)以其高结晶度,高表面积和高组件可调性而闻名。MOF的稳定性是其在存储,分离,催化和生物医学等领域的潜在实际应用的关键先决条件,因为在使用过程中保证框架的完整性至关重要。但是,MOF在外部刺激下易于破坏,大大阻碍了它们的商业化。在本文中,我们概述了MOF受到外部刺激(例如化学,热,光解,辐射分解,电子和机械因素)破坏的情况,并提供了避免框架发生不必要降解的指南。此外,我们讨论了可能的破坏机制及其变化的衍生产品。特别是,我们重点介绍了利用MOF不稳定性来制造各种材料的情况,这些材料包括分层多孔MOF,单层MOF纳米片,无定形MOF液体和玻璃,聚合物,金属纳米颗粒,金属碳化物纳米颗粒和碳材料。最后,我们提供了有关利用MOF销毁开发具有各种层次的高级材料的高级材料的观点。
更新日期:2020-12-09
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