(2)催化

金属有机骨架材料在氧化、甲氧基化、酰基化、烷氧基化、异构化、水合等方 面都可以用作催化剂。一般利用 MOFs 中的金属活性催化或者在骨架上引用有催化 活性的有机配体进行催化。金属离子不同，有机配体不同，溶剂分子的不同都会改 变催化作用，金属有机骨架材料作催化剂时种类繁多。因此 MOFs 材料比普通催化 剂的催化效果更好，尤其是在精细化工方面。

(3)荧光及发光材料 荧光是指发光材料处于激发态，通过光或热的形式将能量释放出来。传统的荧

光材料分为无机发光材料和有机发光能材料，吸收和发射需要同时进行，这使得传 统的荧光材料很难得到广泛的应用。但金属有机骨架材料是由有机发光材料和无机发光材料结合起来得到的，是一种性能很好的荧光材料。金属有机骨架材料产生荧 光的方式有一下几种：（1）客观分子的诱导；（2）电荷的转移；（3）金属中心的 激发；（4）有机配体的激发。由于金属有机骨架材料的杂化型有许多，为荧光性能 提 供了许多可能。第一个作为发光材料应用的金属有机骨架材料在 2002 年被报道。 金属有机骨架材料在荧光上的应用前景很可观。

(4）不对称分离

由于生物大分子都是手性分子而化学分子的手性分子很一般，直接手性分离的 材料很少，故对医疗制药市场来说成本很可观，若能手性分离，成本将大大降低。 对于 MOFs 材料能分离是因为其独特的骨架和表面积的性质，使得其对气体的吸附 能力不一样，并且只要选择恰当的构筑模块，就可以得到特定的手性 MOFs 材料， 且合成简单。MOFs 材料在不对称分离的应用已经成为了研究热点。

(5)磁性材料

通常认为，磁性材料是指由过渡金属铁、钴、镍及其合金能够直接或间接产生 磁性的物质。磁性材料按磁化后的去磁难易分类，分为软磁性材料和硬磁性材料。 而大部分具有磁性的金属骨架材料是依靠于金属离子的选择和配体的选择，金属一 般会选择具有 3d 轨道有弧电子的金属（如 Cu、Mn、Cr、V）或含单电子的稀土金 属。相比传统材料，金属有机骨架材料能有磁量子数和磁各向异性的改变。第一个 被报道出来的三维单金属的铁磁化合物[Ni(fum)2(μ3_OH)2(H2O)4]n(2H2O)是由硝 酸镍和反丁烯二酸钠在 170℃发生水热反应合成的[12]。

1。3 超级电容器

1。3。1 超级电容器的简介

超级电容器又叫电化学电容器(Electrochemical Capacitor),是一种性能介于二次 电池和传统电容器之间的新型储能器件。超级电容器有很多优点:（1）功率密度比 电池高；（2）与传统电容器相比，它具有更高的比电容和能量密度；（3）循环寿 命长；（4）可逆性高；（5）对环境的压力小[13]。超级电容器按照储能机理的不同 可以分为两类:双电层电容器和赝电容电容器。双电层电容器的电极材料主要是比表 面积较高的碳材料,而赝电容电容器的电极材料主要是过度金属氧化物。双电层电容论文网

器具有高功率和长循环寿命等优点,但其能量密度和比电容较小,相比之下赝电容电 容器比电容是双电层电容器的 10~100 倍,因此吸引的大量研究者的目光。

1。3。2 超级电容器电极材料

超级电容器中的能量存储过程包括化学反应和物理吸附，而这些过程都发生在电 极材料的表面，所以界面能、比表面积、界面化学是提高超级电容器电化学性能的 重要因素。已经被证实高性能电极材料的必备条件之一是纳米结构。因为纳米材料 的比表面积较大，可提供短的电子和离子传送通道，从而提升充放电电容。重要的 是，纳米尺度的材料能缓解插入/脱出过程所带来的变形和应力，进而能提升电容器 循环性能的稳定性。