羧酸類金屬有機框架

羧酸類金屬有機框架是以羧酸根為配體的金屬有機框架（MOF），其中，MOF-5、HKUST-1等MOF較為出名。它們可用於吸附、催化等領域。

由Zn²⁺和1,4-苯二甲酸構成的MOF-5的結構

合成與性質

羧酸類MOF可直接以金屬鹽和相應的羧酸為原料，在合適的調節劑（酸、鹼、輔助配體等）及適當的溶劑中進行合成。水熱法和溶劑擴散法是常用的合成方法。^[1]

三價金屬（如Fe³⁺、Al³⁺、Cr³⁺）的MOF比二價金屬的MOF更具有化學穩定性。^[1]一些無法通過直接反應得到的低價MOF可以藉助於金屬交換反應來製備，例如，將MOF-5浸泡在VCl₂(py)₄、CrCl₂、MnCl₂、Fe(BF₄)₂·6H₂O的飽和二甲基甲酰胺溶液中，可以得到相應金屬部分取代的M-MOF-5（M=V, Cr, Mn, Fe）。^[2]二價金屬MOF的金屬交換反應遵循Irving-Williams序列（英語：Irving–Williams series），即穩定性高的金屬離子可以取代穩定性較差的金屬離子。^[3]這一序列為：^[4]

Pd²⁺ > Cu²⁺ > Ni²⁺ > Co²⁺ > Zn²⁺ > Cd²⁺ > Fe²⁺ > Mn²⁺ > Mg²⁺

常見的羧酸MOF

以羧酸根為配體的金屬有機框架

MOF種類	結構式	有機配體
MOF-5	Zn4O(BDC)3	對苯二甲酸根
HKUST-1	Cu3(BTC)2	均苯三甲酸根
CAU-26[5]	Zr6O4(OH)4(OAc)6(BDC)3	對苯二甲酸根
CAU-27[5]	Zr5O4(OH)4(OAc)4(BDC)2	對苯二甲酸根
UiO-66	Zr6O4(OH)4(BDC)6	對苯二甲酸根