Page 44 - 《精细化工》2023年第8期

·1658· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

1.2 反应物浓度对 NH 2 -MIL-125(Ti)晶体的影响
BAN 等 [22] 通过调节反应物浓度来控制 ZIF-78
晶体的生长规律，研究发现，ZIF-78 的晶体形貌随
着反应物浓度的变化而变化，降低或者增加反应物
浓度可以促进或者抑制 ZIF-78 晶体的轴向生长。这
种可控合成的方法也可以扩展到 MOFs 材料中，通
过改变钛源和有机配体的量调整 NH 2 -MIL-125(Ti)
晶体的生长。赵晓霞 [23] 通过改变钛酸四异丙酯和 2-
氨基对苯二甲酸的量来控制反应中反应物的浓度，
保持反应溶液体积不变，来制备不同反应物浓度的
NH 2 -MIL-125(Ti)晶体。结果表明，反应物浓度增至
0.20 mol/L 时，目标晶体不能合成。而反应物浓度从

0.05 mol/L 增至 0.15 mol/L 时，目标晶体的形貌呈现
S1 为 V(DMF)∶V(MeOH)=3.0∶1.0；S2 为 V(DMF)∶V(MeOH)=
圆片形-扁平十面体-十面体-八面体的变化（图 4）。 4.5∶1.0；S3 为 V(DMF)∶V(MeOH)=6.0∶1.0；S4 为 V(DMF)∶
V(MeOH)=9.0∶1.0
图 5 不同 DMF 和 MeOH 体积比制备 NH 2 -MIL-125(Ti)
晶体的 SEM 图 [24]
Fig. 5 SEM images of NH 2 -MIL-125(Ti) crystals prepared by
mixed solvent of DMF and MeOH with different
volume ratios [24]

综上，DMF 和 MeOH 的体积比增大时，DMF
对有机配体的去质子化能力增强，从而加速了晶体
的成核过程，使晶体的尺寸和形貌发生了改变。由
于晶面在不同形貌中所占的面积比例不同，所以在
光催化反应中增大暴露更多活性位点的晶面面积对
提高光催化性能至关重要。
1.4 晶化时间对 NH 2 -MIL-125(Ti)晶体的影响
不同晶化时间会影响晶体的生长趋势，从而影
响 NH 2 -MIL-125(Ti)的形貌。杨哲寒等 [25] 通过改变
催化剂的制备时间合成了不同形貌的 NH 2 -MIL-

125(Ti)晶体。结果表明，随着制备时间的延长，晶
S1 — 0.05 mol/L ； S2 — 0.08 mol/L ； S3 — 0.10 mol/L ； S4 —
体的形貌从多面体变为球形（图 6），且比表面积减
0.15 mol/L；S5—0.20 mol/L 小以及结晶度降低。MOFs 晶体的形成过程一般为
图 4 不同浓度反应液制备的 NH 2 -MIL-125(Ti)晶体的
“相分离-成核-生长”，当达到一定的晶化时间，溶
SEM 图
Fig. 4 SEM images of NH 2 -MIL-125(Ti) crystals prepared 剂的浓度将会低于成核所需的临界浓度，就不会再
by reaction solutions with different concentrations 成核。如果继续延长反应的晶化时间，只能增加晶

体的尺寸，不会增加目标晶体的数目。因此，制备
1.3 反应溶剂体积比对 NH 2-MIL-125(Ti)晶体的影响
时间过长或者过短都不利于合成形貌均一的 NH 2 -
采用 DMF 和 MeOH 为溶剂来制备 NH 2 -MIL-
MIL-125(Ti)晶体。
125(Ti)晶体，DMF 在反应中主要起去质子化作用，
MeOH 则是拥有较强的氢键供体能力，二者在合成
的时候都对晶体的形貌有一定的影响作用。马蕊英
等 [24] 通过改变反应溶剂的体积比，制备了不同形貌
的 NH 2 -MIL-125(Ti)晶体。结果表明，随着 DMF 和
MeOH 体积比的增加，所得晶体的结晶度增加，晶
体形貌呈现出：圆形片状→扁平十面体状→十面体→
八面体的变化（图 5）。