磁性共价有机框架复合材料的构建及环境修复应用

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作者 杨羽航 王献 《绿色科技》 2023年第16期262-267,共6页

磁性共价有机框架(MCOFs)复合材料是一类新颖的功能材料。既有磁性材料的强磁性利于分离回收的特点,又有COFs比表面积大、孔隙率高、分子结构精确和孔径可调等特点,近年来受到广泛关注。综述了近年MCOFs复合材料的相关文献,基于MCOFs的... 磁性共价有机框架(MCOFs)复合材料是一类新颖的功能材料。既有磁性材料的强磁性利于分离回收的特点,又有COFs比表面积大、孔隙率高、分子结构精确和孔径可调等特点,近年来受到广泛关注。综述了近年MCOFs复合材料的相关文献,基于MCOFs的分类、制备方法以及环境修复应用的研究进展,提出了开发环境友好的合成方法,合成更多种类的MCOFs,拓宽MCOFs的应用范围的未来发展方向。 展开更多

关键词 磁性纳米颗粒 共价有机框架 磁性共价有机框架复合材料 环境应用

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共价有机框架修饰硅胶复合材料在高效液相色谱中的研究进展

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作者 李振 汤紫霞 +4 位作者 张洋洋 曹钰晨 付培可 吕美 王利涛 《应用化学》 北大核心 2025年第3期313-320,共8页

共价有机框架(COFs)具有高稳定性、易修饰性和结构可设计性等优点,被视为新型高效液相色谱固定相的有力选择。尽管COFs用作色谱固定相的应用尚在初始阶段,但开发新型固定相材料,以实现高效的分离,依旧是分离科学领域亟待攻克的重要难题... 共价有机框架(COFs)具有高稳定性、易修饰性和结构可设计性等优点,被视为新型高效液相色谱固定相的有力选择。尽管COFs用作色谱固定相的应用尚在初始阶段,但开发新型固定相材料,以实现高效的分离,依旧是分离科学领域亟待攻克的重要难题。COFs与硅胶(SiO_(2))的复合材料(COFs-SiO_(2))结合了COFs孔道可调节的特性与SiO_(2)的强机械稳定性和耐压性,在色谱分离领域展现出巨大潜力。本文综述了COFs作为固定相材料的优势,并详细介绍了COFs-SiO_(2)复合材料通过三嗪环、亚胺键、腙键和硼键等不同连接方式的设计及其在手性化合物、异构体分离以及复杂样品(市售药品、环境水样)中的应用。进一步展望了COFs-SiO_(2)在高效液相色谱中的应用前景。 展开更多

关键词 共价有机框架 高效液相色谱 固定相 复合材料

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基于金属/共价有机框架分子印迹材料的固相萃取结合色谱/质谱在海岸带新污染物筛查识别中的应用

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作者 黄晶滢 闫敬怡 +2 位作者 齐骥 陈令新 李金花 《色谱》 北大核心 2025年第8期841-856,共16页

海岸带作为海陆交互作用的关键区域,承载着复杂的生态系统与高强度的人类活动。随着工业化和城市化的快速发展,持久性有机污染物(POPs)、内分泌干扰物(EDCs)、抗生素、微塑料等新污染物不断涌入海岸带。这些污染物具有浓度低、种类多、... 海岸带作为海陆交互作用的关键区域,承载着复杂的生态系统与高强度的人类活动。随着工业化和城市化的快速发展,持久性有机污染物(POPs)、内分泌干扰物(EDCs)、抗生素、微塑料等新污染物不断涌入海岸带。这些污染物具有浓度低、种类多、化学性质复杂等特点,对海岸带生物多样性及人类健康构成严重威胁。对新污染物进行筛查识别和精准检测是研究其环境行为、健康危害及消减控制等的首要前提,相关研究将为后者提供强有力的理论和技术支撑。然而,海岸带样品基质复杂(如水体、沉积物、土壤、生物样品、大气等多类型介质;高盐度、共存的多物种干扰等),通常采用的高灵敏的色谱或色谱-质谱检测技术仍然需要结合高效的样品前处理。基于功能材料的固相萃取(SPE)已成为重要的样品前处理手段,例如具有构效预定性的分子印迹聚合物(MIPs)凭借其“锁钥”特异性识别机制在SPE中备受青睐。然而,MIPs仍存在模板分子残留/泄漏、吸附容量低、传质速率低及复杂基质适应性欠佳等困扰,制约其实际应用。近年来,高比表面积与可调孔径的金属/共价有机框架(MOFs/COFs)材料的引入为MIPs性能提升提供了新思路,可显著增强MIPs的吸附容量和传质速率及适用性等。因此,MOF/COF-MIPs复合材料日益引起关注,其作为SPE吸附剂在海岸带新污染物筛查识别中占据一席之地。本文综述了MOF/COF-MIPs这两类复合材料结合SPE前处理及色谱/质谱测定用于海岸带新污染物筛查识别的研究新进展,概述了MIPs的制备方法并着重讨论了分子印迹固相萃取(MISPE)中需要考虑的吸附容量、结合动力学传质速率、选择性和抗干扰能力等关键因素。同时,介绍了MOF-MIPs和COF-MIPs复合材料的制备,聚焦MOF/COFs的结构优势如可设计性等及其对MISPE性能的提升作用。本文还梳理了MOF/COF-MIPs-SPE结合色谱或色谱-质谱在海岸带POPs、EDCs、抗生素、微塑料等新污染物测定中的典型应用。最后,提出了两类复合材料在海岸带新污染物检测中面临的挑战,并展望了其制备和应用前景。 展开更多

关键词 海岸带 新污染物 筛查识别 固相萃取 分子印迹 金属有机框架 共价有机框架 复合材料

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COF-MOF复合材料的合成及其在水处理领域的研究进展

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作者 李洁 张佳 +1 位作者 陈连喜 李小鹏 《应用化工》 北大核心 2025年第6期1610-1615,共6页

综述了近年来COF-MOF复合材料在污水处理方面的应用,系统介绍了COF-MOF复合材料的合成方法及其在污水处理领域的研究进展。并总结了COF-MOF复合材料在实际性能方面的战略优势,提出了COF-MOF复合材料在未来应用面临的挑战,并进行展望。

关键词 金属有机框架(MOF) 共价有机框架(COF) 复合材料 污水处理

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壳聚糖/氧化石墨烯复合材料的制备及其吸附分离重金属的性能研究进展

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作者 范晔 叶可阳 +2 位作者 鞠佳 李鹏翔 刘静静 《皮革科学与工程》 北大核心 2025年第4期45-52,61,共9页

有机无机复合材料以及以此为基础的新型多元复合材料在重金属分离去除领域备受关注。壳聚糖/氧化石墨烯(CS/GO)复合材料结合了有机相壳聚糖(CS)和无机相氧化石墨烯(GO)的优势,可用于吸附重金属。冷冻干燥、超声辅助和静电纺丝等新兴技... 有机无机复合材料以及以此为基础的新型多元复合材料在重金属分离去除领域备受关注。壳聚糖/氧化石墨烯(CS/GO)复合材料结合了有机相壳聚糖(CS)和无机相氧化石墨烯(GO)的优势,可用于吸附重金属。冷冻干燥、超声辅助和静电纺丝等新兴技术促进了基于CS/GO复合材料的合成与应用。其中,CS/GO气凝胶显著提高重金属的吸附量。同时,结合不同特性的材料包括磁性铁改性材料和金属有机框架,可使CS/GO复合材料更具功能性。文章将对CS/GO复合材料的新兴制备方法进行概述,并探讨其在上述三方面的研究进展及其在吸附重金属中的应用。 展开更多

关键词 壳聚糖 氧化石墨烯 复合材料 合成方法 吸附重金属 气凝胶 磁性铁改性 金属有机框架

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基于共价有机框架复合材料的锂硒电池应用 被引量：2

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作者 李路路 姚路 段力 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第7期734-739,共6页

本文利用溶剂热反应方法,在多壁碳纳米管(MWCNTs)管壁上生长了共价有机框架(TpPa-COF)材料,并将这种核壳多壁碳纳米管/共价有机框架纳米复合材料(MWCNTs@TpPa-COF)成功应用在锂硒电池上。利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显... 本文利用溶剂热反应方法,在多壁碳纳米管(MWCNTs)管壁上生长了共价有机框架(TpPa-COF)材料,并将这种核壳多壁碳纳米管/共价有机框架纳米复合材料(MWCNTs@TpPa-COF)成功应用在锂硒电池上。利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等手段对材料结构进行表征,结果表明多壁碳纳米管和共价有机框架材料成功复合。电化学测试结果表明,该材料在电流密度3C(1C=675mA·g^-1)下的质量比容量为463.5mAh·g^-1,500次循环后能保持99%的库仑效率,表明锂硒电池具有优异的循环稳定性和较长的循环寿命。 展开更多

关键词 锂硒电池 多壁碳纳米管 共价有机框架 纳米复合材料 核壳结构

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新型磁性共价有机框架材料的合成及其应用研究进展 被引量：1

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作者 郭冀峰 孙亚晶 马煜萱 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期911-918,共8页

为解决共价有机框架(COF)材料分散度高、不易从水中分离这一问题,将磁性基质与COF材料结合起来,一类新型的、易分离的磁性共价有机框架(MCOF)材料近年来被研发、合成并应用。总结了MCOF材料的合成方法如共价聚合合成、溶剂热合成、机械... 为解决共价有机框架(COF)材料分散度高、不易从水中分离这一问题,将磁性基质与COF材料结合起来,一类新型的、易分离的磁性共价有机框架(MCOF)材料近年来被研发、合成并应用。总结了MCOF材料的合成方法如共价聚合合成、溶剂热合成、机械化学合成以及浸渍沉淀合成等方法;MCOF材料在常见有机污染物和无机污染物中富集处理以及MCOF材料与色谱分析相结合等方面等的应用;并对未来MCOF材料的研究方向做出了展望,指出MCOF作为一种新型的复合材料有着良好的应用性能,对进一步深入研究MCOF的应用具有很好的参考价值。 展开更多

关键词 环境工程学 共价有机框架材料 磁性 吸附 检测

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磁性共价有机框架材料吸附分离卵清蛋白

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作者 何荣桓 王佳怡 +1 位作者 郭鹏飞 陈明丽 《分析科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期753-757,共5页

共价有机框架(COFs)是一种新型的有机多孔材料,在众多物种的吸附分离中具有广泛应用。本文以1,3,5-三甲酰间苯三酚和联苯胺为原料,以Fe_(3)O_(4)为磁性核,通过室温超声合成法制备了以共价有机骨架为壳的磁性Fe_(3)O_(4)@COF复合材料。以... 共价有机框架(COFs)是一种新型的有机多孔材料,在众多物种的吸附分离中具有广泛应用。本文以1,3,5-三甲酰间苯三酚和联苯胺为原料,以Fe_(3)O_(4)为磁性核,通过室温超声合成法制备了以共价有机骨架为壳的磁性Fe_(3)O_(4)@COF复合材料。以Fe_(3)O_(4)@COF复合材料为固相吸附载体,考察了其对蛋白质吸附分离的性能。在pH=5时,Fe_(3)O_(4)@COF复合材料对卵清蛋白的最大吸附容量为440.5μg/mg。将该材料用于实际样品中卵清蛋白的吸附分离,效果明显。 展开更多

关键词 共价有机框架 磁性复合材料 卵清蛋白 吸附分离

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磁性金属有机复合材料的合成与应用

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作者 韩琦琦 丁轲 +1 位作者 韩涛 陈湘宁 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期6-9,15,共5页

金属有机框架材料(MOFs)是一种将金属离子中心与有机配体通过配位键结合起来的一类具有网格结构的材料。由于金属离子以及有机配体的多样性,MOFs的结构也具有多样性。磁性金属有机复合材料是一种新型的复合材料,既结合了MOFs的网状结构... 金属有机框架材料(MOFs)是一种将金属离子中心与有机配体通过配位键结合起来的一类具有网格结构的材料。由于金属离子以及有机配体的多样性,MOFs的结构也具有多样性。磁性金属有机复合材料是一种新型的复合材料,既结合了MOFs的网状结构及结构多变性的优点,又结合了磁性材料易于分离且可重复利用的特性,使得这种材料在药物载体、多相催化、选择吸附等多种方面都有着较为广泛的应用。以经典的几类MOFs为分类依据,研究了它们与磁性材料结合形成新型复合材料的方法,同时概括了这些新型复合材料在不同领域的应用,最后提出了该材料目前所存在的问题,并对今后的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 磁性金属有机复合材料 金属有机框架磁性材料 应用

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磁性共价有机框架材料的制备及其对铬黑T的吸附性能研究 被引量：2

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作者 韦云娇 朱世凤 +5 位作者 韦增宝 牙昌纯 邓咏仪 吕红玲 顾家维 陆俊宇 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1839-1847,共9页

利用原位生长法合成一种磁性共价有机框架材料(Fe_(3)O_(4)@TpBD),并研究该材料对有机染料的吸附性能。采用X-射线衍射、红外光谱、透射电镜和N_(2)吸附与脱附分析等技术对所制备的材料进行表征。以Fe_(3)O_(4)@TpBD复合材料对铬黑T进... 利用原位生长法合成一种磁性共价有机框架材料(Fe_(3)O_(4)@TpBD),并研究该材料对有机染料的吸附性能。采用X-射线衍射、红外光谱、透射电镜和N_(2)吸附与脱附分析等技术对所制备的材料进行表征。以Fe_(3)O_(4)@TpBD复合材料对铬黑T进行吸附实验,结果表明,该材料对铬黑T的吸附过程符合Langmuir吸附等温模型和拟二级动力学模型。在吸附时间为150 min、溶液pH值为7.0、初始浓度为180 mg/L时,其最大吸附量为184.45 mg/g。进一步研究证明,Fe_(3)O_(4)@TpBD可以再生,即使经过7个循环后,其对铬黑T的吸附也没有明显降低。该材料与铬黑T分子存在氢键和π-π堆积等相互作用,从而使该材料对铬黑T的吸附表现出优异的性能。实验结果表明,该材料对水体中铬黑T染料的吸附与去除有潜在的应用价值。 展开更多

关键词 共价有机框架 Fe_(3)O_(4)磁性微球 吸附 铬黑T

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磁性共价有机框架的制备方法研究 被引量：4

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作者 牛琳 吴爱明 +4 位作者 王珺瑜 王宏洋 汤智 汪霞 赵晓丽 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期2118-2128,共11页

磁性共价有机框架(magnetic covalent organic framework,MCOFs)是一种新型多孔结晶有机框架材料,由于其结合了磁性纳米颗粒和共价有机框架(covalent organic frameworks,COFs)的优点,具有比表面积大、热稳定性和化学稳定性良好、饱和... 磁性共价有机框架(magnetic covalent organic framework,MCOFs)是一种新型多孔结晶有机框架材料,由于其结合了磁性纳米颗粒和共价有机框架(covalent organic frameworks,COFs)的优点,具有比表面积大、热稳定性和化学稳定性良好、饱和磁化强度高等特点,能够快速实现污染物与溶液的分离,弥补了COFs难以分离和回收的缺点,因此在磁性固相萃取、生物检测、传感等方面具有巨大的潜在应用.然而关于MCOFs制备方法的文章鲜见报道,其制备方法根据磁性纳米颗粒与COFs不同的连接形式而不尽相同,根据2011—2019年关于MCOFs的重要文献,综述了目前MCOFs的制备方法,包括包覆法、单体聚合法及原位合成法等,指出了不同制备方法的优缺点,同时探讨了MCOFs今后的发展方向和潜在应用,希望能够为MCOFs研究提供理论依据.包覆法制备条件较温和,保存了磁性纳米颗粒的完整性,是最为广泛应用的一种策略方法;单体聚合法操作简单,但制备条件苛刻,可控性不强;原位合成法制备MCOFs更多依赖于单体聚合法制备的共价三嗪骨架,需要不断开发基于其他类型COFs的MCOFs制备条件.今后MCOFs的制备方法应从材料设计多样性、应用广泛性等方面进行考虑,并向有望实现大规模工业应用方面发展. 展开更多

关键词 磁性共价有机框架(MCOFs) 制备 磁性纳米颗粒 多孔材料

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