基于具有气体捕获特性的六核团簇的连续呼吸稀土MOFs( Continuous Breathing Rare-Earth MOFs Based on Hexanuclear Clusters with Gas Trapping Properties )

Giasemi K. Angeli Edward Loukopoulos Konstantinos Kouvidis Artemis Bosveli Pantelis N. Trikalitis

客反应多孔材料是近年来引起广泛关注的一类重要的多功能固体材料。了解这些结构是如何形成的，对于它们的合理设计是必不可少的，而合理设计是为高级应用开发量身定制材料的先决条件。本文报道了一系列新的稳定的稀土MOFs，它具有罕见的连续呼吸行为和前所未有的气体俘获特性。我们使用了一种不对称的4-C四羧酸基有机配体，它能够在与稀土离子的可控反应中提供高度结晶的材料。这些MOFs被称为RE-thc-MOF-1(Re:Y3+、Sm3+、Eu3+、Tb3+、Dy3+、HO3+和Er3+),以六核RE6团簇为特征，表现出极不寻常的连通性，并作为独特的8-C半立方体二级结构块，形成了一种新的(3，3，8)-C thc拓扑结构。广泛的单晶到单晶结构分析，结合详细的气体(N2，Ar，Kr，CO2，CH4和Xe)和蒸气(EtOH，CH3CN，C6H6和C6H14)吸附研究，在精确的理论计算支持下，揭示了独特的溶胀行为。结果揭示了协同作用涉及空间效应，与配位溶剂分子和2-氟苯甲酸(2-FBA)非桥联配体有关，以及阳离子-骨架静电相互作用。我们可以探讨配位溶剂分子和2-FBA配体各自的作用，发现两者共同控制吸气和捕集性质，而2-FBA控制蒸气吸附选择性。这些发现为设计和开发具有量身定制特性的可调谐RE-based柔性MOFs提供了独特的机会。

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