中文名称:羟基化 UiO-66 金属有机骨架;UIO-66-(OH)₂ 金属有机骨架
英文名称:UiO-66-(OH)₂;UiO-66-DHTA
别称:二羟基对苯二甲酸锆 MOF;Zr-MOF-(OH)₂
CAS 号:1356031-63-4
性状:类白色至浅黄色粉末,晶粒形貌多呈八面体状,粒径范围因合成条件不同可在 200 nm 至 800 nm 间变化
储存条件:常温或低温条件下干燥密封保存,建议使用前以 120 ℃ 真空烘箱活化 12 小时;该产品易受潮,需避光防潮存放
纯度:科研级纯度通常不低于 95%(以 XRD 与 SEM 表征为参考)
供应商:西安瑞禧生物科技有限公司
温馨提示:本品仅供科研使用,不能用于人体实验、临床诊断或治疗用途。

二、材料结构与制备条件
UiO-66-(OH)₂ 是在经典 UiO-66 骨架基础上发展的一种功能化锆基金属有机骨架材料。其配位金属节点为 Zr₆ 簇,有机配体为 2,5-二羟基对苯二甲酸(DHTA),配体苯环上的两个羟基取代基赋予该材料区别于母体 UiO-66 的表面化学特征。分子式常记为 C₄₈H₂₄O₄₄Zr₆,单位分子量约 1852.02。
制备 UiO-66-(OH)₂ 的常规路径采用溶剂热法,以 Zr 盐(如 ZrCl₄ 或 ZrOCl₂·8H₂O)与 DHTA 在极性溶剂中混合,加入调节剂后于一定温度下反应。调节剂的种类与用量对产物结晶度与缺陷程度有直接影响。有研究指出,乙酸作为调节剂时,其与配体竞争 Zr₆ 节点上的开放位点,可诱导产生“缺失连接体”型缺陷,此类缺陷在氮气吸附等温线上表现为高压区滞回环增大、平均孔径上升,同时比表面积相应下降。另有工作采用两亲性表面活性剂作为结构导向剂,在水相中于 85 ℃ 条件下反应 24 小时,成功制得厚度约 5 nm 的超薄 UiO-66-(OH)₂ 纳米片,该路径为形貌调控提供了不同于常规块体合成的思路。
后合成修饰也是拓展该材料功能的手段之一。利用配体羟基的反应活性,可在 UiO-66-(OH)₂ 表面进一步引入乙氧基/酰胺基团,所得复合材料用于锂金属电池隔膜涂层时表现出对水和 HF 的清除能力。
三、性能特征分析
热稳定性:UiO-66-(OH)₂ 的热分解温度高于 400 ℃,在常规溶剂热或活化处理温度范围内骨架可保持结构完整。
化学稳定性:该材料在水溶液及酸性条件下表现出较好的结构保持能力。电化学研究证实,其骨架在酸性水电解质中仍能维持稳定,这一特性使其成为少数可在酸性水相环境中工作的氧化还原活性 MOF 之一。

电子结构特征:理论计算表明,UiO-66-(OH)₂ 的 HOMO-LUMO 能隙为 2.4 eV,高于 UiO-66-NH₂ 的 1.9 eV,羟基的吸电子性质使分子轨道能级下移,化学硬度相应升高。在乳酸吸附研究中,该材料对乳酸的吸附行为符合 Freundlich 模型,表明其表面能量分布不均匀,以多层吸附为主。
四、相关产品与衍生方向
上游原料:2,5-二羟基对苯二甲酸(CAS 610-92-4)为该材料的核心配体;锆源(ZrCl₄、ZrOCl₂·8H₂O)及调节剂(乙酸、甲酸)为合成中的常规辅料。
配体类似物:UiO-66 系列中的 UiO-66-NH₂、UiO-66-(COOH)₂、UiO-66-Br 等,可与 UiO-66-(OH)₂ 形成功能化配体对照体系,用于比较不同官能团对吸附选择性或催化行为的影响。
下游应用形式:经 APTES 后修饰的 UiO-66-(OH)₂ 复合材料用于直接空气捕获 CO₂ 的固体吸附剂研究;与环氧树脂复合制备的 UiO-66-(OH)₂/EP 材料在热循环条件下的界面行为亦有考察;在传感方向,UIO-66-(OH)₂ 修饰的光纤 SPR 传感器被用于硼酸浓度的特异性检测。
检测与表征:物相纯度以粉末 X 射线衍射(PXRD)确认;比表面积与孔径分布通过 77 K 氮气吸附-脱附等温线结合 BET/BJH 模型获取;热稳定性以热重分析(TGA)评估;形貌与粒径采用扫描电子显微镜(SEM)观察;表面官能团变化可借助傅里叶变换红外光谱(FTIR)与 X 射线光电子能谱(XPS)跟踪。

[1] ChemicalBook. UIO-66-(OH)2金属有机骨架 1356031-63-4.
[2] Rx-8. CAS:1356031-63-4|UIO-66-(OH)2.
[3] Supplementary Material, Journal of Electronic Materials. Functionalized UiO-66 MOFs under Thermal Cycling.
[4] ACS Applied Nano Materials. Surfactant-Directed Synthesis of UiO-66-(OH)2 Nanosheets.
[5] NSTL. Ethoxy/Amide-Functionalized UiO-66-(OH)2 MOF Composite Separators.
[6] EurekAlert. Water-resistant and recyclable redox-active metal-organic frameworks.
[7] RSC Advances. Frontier molecular orbitals of UiO-66-(OH)2.
[8] ACS Langmuir. Cooperative Lactate Capture from Water Using Functionalized Zirconium-Based Frameworks.
[9] ScienceDirect. Post-synthetic modification of UiO-66 analogue MOF for direct air capture.
[10] IEEE Sensors Journal. UIO-66-(OH)₂-Modified Optical Fiber SPR Sensor for Boric Acid Detection.