MOFs和水凝胶的合成应用与分类

水凝胶有多种系列，如明胶水凝胶、温水凝胶、多糖水凝胶、透明质酸水凝胶、葡聚糖水凝胶、共聚物水凝胶等，以及定制合成智能型、环境响应型、水凝胶载药型、生物水凝胶等。

金属-有机框架材料（MOFs）是由有机配体和金属离子或团簇通过配位键自组装形成的具有分子内孔隙的有机-无机杂化材料MOFs具有高孔隙率、低密度、大比表面积、孔道规则、孔径可调以及拓扑结构多样性等优点，因而在气体存储与分离、催化、传感、药物输送、环境污染物控制等领域都有广泛的应用。

但MOFs材料自身易粉化损失、易脆化的特点使其难以进行高效回收或成型加工，这严重阻碍了MOFs材料器件化应用的进程。实现MOFs材料的水凝胶化，并获得轻质的复合材料，进而完成相应的成型加工，是推动MOF材料迈向实际器件化应用的关键手段之一。

MOFs基水凝胶材料的合成方法：

1. 直接混合法：在合成水凝胶的过程中加入MOFs）；

2. 原位生长法：在水凝胶基底上原位生长MOFs）。

所合成的水凝胶复合材料为柔性材料，且易于塑形；内部的MOFs晶体的分布是分散且均匀的。

MOFs基水凝胶材料的分类：

根据水凝胶基底的不同，可对MOFs基水凝胶材料进行了分类。如MOFs本身可形成的水凝胶材料，还有MOFs/生物衍生有机大分子水凝胶、MOFs/生物相容性水凝胶、MOFs/石墨烯基水凝胶，以及MOFs/氧化硅基气凝胶、MOFs/石墨烯基气凝胶、MOFs/纤维素基气凝胶、MOFs/有机聚合物基气凝胶、MOFs衍生物/气凝胶等材料。

MOFs基水凝胶材料的应用：MOFs基水凝胶材料主要应用于创伤愈合、传感、药物运输等领域；MOFs基气凝胶材料主要应用于能源存储、催化、水处理、气体吸附等领域。与传统的MOFs粉末相比，MOFs基水凝胶材料不但能够维持甚至优化应用性能，同时可以很好地塑形、回收以及二次利用，这大大解决了MOFs材料本身易粉化损失、易脆化的问题。

MOFs衍生碳石墨烯水凝胶

Fe-MOF/氧化石墨烯水凝胶

Cu2O/MOF-5微晶纤维素基水凝胶

石墨烯/MOF多孔复合材料水凝胶

氯化血红素-功能化的石墨烯水凝胶

MOF/聚合物水凝胶

MOF/海藻酸钠水凝胶

MOFs/石墨烯基水凝胶

MOFs/氧化硅基水凝胶

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