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磁性金属有机骨架复合材料Fe_3O_4-COOH@MIL-101用于燃料油中含硫化合物的脱除 被引量：2
1
作者 马丽 黄艳凤 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第14期31-34,共4页
燃料油中含硫化合物的脱除一直是人们关注和研究的热点。采用溶剂热法原位合成磁性金属有机骨架复合材料Fe_3O_4-COOH@MIL-101,并利用XRD、SEM等技术对其进行表征。基于动态吸附实验,利用GC法分析检测,考察该复合材料对模型油中两种噻... 燃料油中含硫化合物的脱除一直是人们关注和研究的热点。采用溶剂热法原位合成磁性金属有机骨架复合材料Fe_3O_4-COOH@MIL-101,并利用XRD、SEM等技术对其进行表征。基于动态吸附实验,利用GC法分析检测,考察该复合材料对模型油中两种噻吩类硫化物苯并噻吩、二苯并噻吩的吸附脱硫效果。实验结果表明,Fe_3O_4-COOH@MIL-101复合材料兼具MIL-101和磁性微球的双重优异性能,Fe_3O_4-COOH@MIL-101复合材料对苯并噻吩和二苯并噻吩的平衡吸附量可以达到7.99 mg/g和24.60mg/g,具有较快的吸附反应动力学且符合动力学二级模型。 展开更多
关键词 吸附脱硫 磁性金属有机骨架复合材料 苯并噻吩 二苯并噻吩 燃料油 Fe3O4-COOH MIL-101
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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
2
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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MIL-101(Cr)@SBA-15复合材料制备及其吸附金属矿山CO_(2)特性研究
3
作者 范文涛 杨思奥 +2 位作者 朱泉霖 牟宏伟 张永亮 《黄金科学技术》 北大核心 2025年第1期173-183,共11页
为实现“双碳”目标,建设低碳环保的绿色矿山体系,通过原位合成法成功地组装了一种由MIL-101和介孔二氧化硅组成的新型杂化材料,并研究其CO_(2)吸附性能和应用效果。试验结果表明:SBA-15与MIL-101复合并未改变彼此的基本结构,如骨架构... 为实现“双碳”目标,建设低碳环保的绿色矿山体系,通过原位合成法成功地组装了一种由MIL-101和介孔二氧化硅组成的新型杂化材料,并研究其CO_(2)吸附性能和应用效果。试验结果表明:SBA-15与MIL-101复合并未改变彼此的基本结构,如骨架构型和孔道结构等;SBA-15中均匀细长孔道的引入可以增大孔容和孔径,复合材料的孔容由MOF基材料的0.428 cm^(3)/g增加至0.54 cm^(3)/g,平均孔径由3.059 nm增加至7.817 nm;在温度为298 K和压力为100 kPa的条件下,复合材料具有1.53962 mmol/g的吸附容量,对纯CO_(2)气体具有良好的存储能力;由于复合材料表面吸附能的非均匀分布,相比Langmuir方程,Freundlich方程能够更好地描述吸附结果,其R2值为0.9997,说明材料发生的吸附行为符合非均匀表面上的多层非理想吸附行为;材料经5次循环后的吸附量最大差值小于3%,说明其可以经过温和条件处理后循环使用,且在工程应用中具有良好的效果。 展开更多
关键词 金属有机骨架 介孔二氧化硅 协同作用 CO_(2)捕获 吸附等温线 复合材料
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硼酸官能化金属-有机骨架磁性纳米复合材料的制备及其在茶叶农药残留检测中的应用 被引量：6
4
作者 王枫雅 冯亮 《色谱》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1111-1117,共7页
在茶叶的农药残留检测中,茶多酚及色素具有很强的基质效应,严重影响了色谱检测结果。该文将Fe_(3)O_(4)磁性纳米粒子与硼酸官能化金属有机骨架(BA-MOF)材料相结合,制备出一种对茶多酚等基质具有高效捕获能力的吸附材料Fe_(3)O_(4)@BA-MO... 在茶叶的农药残留检测中,茶多酚及色素具有很强的基质效应,严重影响了色谱检测结果。该文将Fe_(3)O_(4)磁性纳米粒子与硼酸官能化金属有机骨架(BA-MOF)材料相结合,制备出一种对茶多酚等基质具有高效捕获能力的吸附材料Fe_(3)O_(4)@BA-MOF。结合气相色谱-质谱联用技术,建立了一种茶叶样品中农药残留的有效分析方法。通过在金属有机骨架结构中引入硼酸配体,将其作为顺式二醇的识别位点,实现对茶多酚的高效捕获。这种新型材料具有快速磁分离,比表面积高,功能位点丰富等优点。通过傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜以及X射线粉末衍射仪对制备材料进行了表征。同时对吸附剂的固相吸附条件(溶液pH、吸附剂用量、吸附时间)进行了优化,结果显示,50 mg Fe_(3)O_(4)@BA-MOF吸附材料可在5 min内去除74.58%茶多酚,溶液pH在7.0时效果最佳。利用硼亲和与茶多酚之间的可逆化学反应,通过调节溶液pH,可使Fe_(3)O_(4)@BA-MOF具有循环利用性,经过4次循环使用后仍具有优异的吸附性能。引入Fe_(3)O_(4)磁性纳米粒子,使其在样品前处理过程中表现出快速磁响应特性,提高前处理效率。在茶叶农药残留检测的实际应用中,经过Fe_(3)O_(4)@BA-MOF前处理后,10种农药的平均加标回收率为75.8%~138.6%,RSD为0.5%~18.7%(n=3)。研究结果表明,所制备的Fe_(3)O_(4)@BA-MOF纳米复合材料可以特异性吸附茶多酚基质,在茶叶的农药残留检测中具有净化基质,提高检测效率的功能,适用于茶叶中农药的检测分析。 展开更多
关键词 磁性纳米粒子 硼亲和 金属有机骨架 气相色谱-质谱 农药残留 茶叶
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金属有机骨架及其复合材料在分离领域中的应用进展 被引量：17
5
作者 张晓琼 汪彤 +2 位作者 王培怡 姚伟 丁明玉 《色谱》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1176-1185,共10页
金属有机骨架(MOFs)是一类由无机金属离子与有机配体自组装形成的新型有机-无机杂化多孔材料,因具有比表面积超高、结构多样、热稳定性良好、孔道尺寸和性质可调等优势,在分离领域表现出重要的应用价值。然而,采用传统方法制备的MOFs多... 金属有机骨架(MOFs)是一类由无机金属离子与有机配体自组装形成的新型有机-无机杂化多孔材料,因具有比表面积超高、结构多样、热稳定性良好、孔道尺寸和性质可调等优势,在分离领域表现出重要的应用价值。然而,采用传统方法制备的MOFs多为粒径在微米或亚微米尺度的晶体,且颗粒形貌不规则,因此限制了MOFs在样品前处理和色谱固定相等领域的应用和发展。构建基于MOFs的复合材料是弥补MOFs应用缺陷的一项有效措施,有望在保留MOFs优越的分离特性的同时,引入基体材料的特定性能。该文简要综述了近年来MOFs及其复合材料在吸附、样品前处理和色谱固定相等分离领域中的应用进展,并对MOFs在分离科学中的应用前景做出展望。 展开更多
关键词 金属有机骨架 复合材料 分离 综述
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金属-有机骨架复合材料的制备及其二氧化碳吸附性能 被引量：11
6
作者 朱晨明 王保登 +5 位作者 张中正 王慧 张海娇 孙楠楠 魏伟 孙予罕 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2875-2884,共10页
通过原位溶剂热法分别合成了HKUST-1、MIL-101、Ui O-66与羟基化介孔氧化硅泡沫（MCF-OH）的复合物,并对材料进行了PXRD、SEM、低温N2吸-脱附、XPS、TGA表征及298K下的CO_2吸附测试。结果显示：3种复合材料中都形成了对应MOFs的晶型结构... 通过原位溶剂热法分别合成了HKUST-1、MIL-101、Ui O-66与羟基化介孔氧化硅泡沫（MCF-OH）的复合物,并对材料进行了PXRD、SEM、低温N2吸-脱附、XPS、TGA表征及298K下的CO_2吸附测试。结果显示：3种复合材料中都形成了对应MOFs的晶型结构,但由于各类MOFs金属中心的不同,MCF-OH对MOFs的形貌产生了不同的影响。其中,HKUST-1~#MOF-OH复合材料中MCF-OH的加入对HKUST-1的生长起到了导向作用,在两者界面间形成了新的介孔结构,并且其微孔孔径尺寸更接近CO_2的动力学直径。另外两种复合材料中MCF-OH的加入主要对其MOFs晶型颗粒的生长起到了限制作用,使其晶型颗粒尺寸减小,从而带来了比表面积的增加。3种复合材料的CO_2吸附量都较纯MOFs材料有所提高,并且由于HKUST-1#MOF-OH复合材料中微孔孔径尺寸的减小以及新的介孔结构的引入使其对CO_2的吸附更加高效,因此其较纯MOFs材料的吸附性能提升效果最为明显。 展开更多
关键词 二氧化碳捕集 吸附(作用) 金属有机骨架材料 介孔氧化硅泡沫 复合材料
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Co金属有机骨架模板制备NiCo水滑石/泡沫镍复合材料及电容性能 被引量：4
7
作者 王晓亮 张多 +7 位作者 石雪梅 乔心页 程焱 赵浩男 常雷明 于振秋 黄传辉 杨绍斌 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第4期607-616,共10页
通过两步法先在泡沫镍(nickel foam,NF)上原位生长Co金属有机骨架(Co metal-organic framework,Co-MOF)纳米片阵列,再浸入不同浓度Ni^(2+)离子溶液刻蚀Co-MOF纳米片,在NF表面得到NiCo水滑石(NiCo layered double hydroxide,NiCo-LDH)。N... 通过两步法先在泡沫镍(nickel foam,NF)上原位生长Co金属有机骨架(Co metal-organic framework,Co-MOF)纳米片阵列,再浸入不同浓度Ni^(2+)离子溶液刻蚀Co-MOF纳米片,在NF表面得到NiCo水滑石(NiCo layered double hydroxide,NiCo-LDH)。NiCo-LDH/NF继承了Co-MOF纳米片结构形成一级纳米片阵列,并在一级纳米片表面形成次级纳米片褶皱。在2 mmol Ni(NO_(3))2·6H_(2)O溶液中刻蚀得到的NiCo-LDH/NF表现出高容量、高倍率性能,在电流密度为5 mA·cm^(-2)时比电容为7 764.5 mF·cm^(-2),电流密度为20 mA·cm^(-2)时比电容为6 098.2 mF·cm^(-2),容量保持率为78.5%,在20 A·g^(-1)电流密度下经过5 000次长循环后,容量保持率为85.9%。与活性炭组装的混合电容器达到38.9 Wh·kg^(-1)的最大能量密度和8 000.0 W·kg^(-1)的最大功率密度。 展开更多
关键词 金属有机骨架化合物 层状双金属氢氧化物 超级电容器 复合材料 原位生长
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金属氧化物@金属有机骨架复合材料研究进展 被引量：10
8
作者 张攀 周奎 +2 位作者 HAEMCHUEN Somboon 陈宬 VERPOORT Francis 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期369-380,共12页
金属有机骨架(Metal-Organic Framework,MOF)复合材料是一种新型功能性材料,其中金属氧化物@MOF复合材料因结合了金属氧化物和MOFs的许多特性而受到人们的广泛关注,成为近年来MOFs材料研究的一个重要方向。本文综述了金属氧化物@MOF复... 金属有机骨架(Metal-Organic Framework,MOF)复合材料是一种新型功能性材料,其中金属氧化物@MOF复合材料因结合了金属氧化物和MOFs的许多特性而受到人们的广泛关注,成为近年来MOFs材料研究的一个重要方向。本文综述了金属氧化物@MOF复合材料制备方法的研究进展,主要包括外延生长法、气相沉积法、模板法等,并分析了它们各自的优缺点;概述了金属氧化物@MOF复合材料在催化、传感、生物医药、吸附与分离方面的具体应用性能,以及在电化学研究领域的潜在应用;并提出今后金属氧化物@MOF复合材料研究的主要方向是开发简单高效的制备方法、选取新功能性金属氧化物以及探索复合材料的其它新型结构,以拓展其在工业上的应用。 展开更多
关键词 金属有机骨架 金属氧化物 制备 催化 复合材料
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金属有机骨架及其复合材料在食品安全检测中的应用 被引量：4
9
作者 李宏强 王宏博 +2 位作者 席斌 何晓娜 高雅琴 《理化检验（化学分册）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期612-620,共9页
食品安全问题严重影响着人类的身体健康,开发高效、便捷、快速的食品安全检测方法十分必要。金属有机骨架材料(MOFs)是一类具有孔径均匀、粒子尺寸可调、比表面积高和热稳定性好等特点的新型多孔配合物,可根据要求针对性合成,已在食品... 食品安全问题严重影响着人类的身体健康,开发高效、便捷、快速的食品安全检测方法十分必要。金属有机骨架材料(MOFs)是一类具有孔径均匀、粒子尺寸可调、比表面积高和热稳定性好等特点的新型多孔配合物,可根据要求针对性合成,已在食品安全检测中广泛应用。MOFs和其他功能材料(离子液体、量子点、石墨烯、磁性纳米粒子、金或银纳米粒子等)组装形成的复合材料,使MOFs在具有原有优点的基础上获得其他材料导电、发光、磁性、催化等优异性能,在传感检测和样品前处理材料方面引起了研究者的广泛关注。系统综述了MOFs及其复合材料作为色谱法的样品前处理材料或传感材料在食品安全检测领域,如农兽药残留、非法添加物、重金属离子和有机污染物以及微生物毒素等检测中的应用进展,并对其发展前景进行了展望(引用文献56篇)。 展开更多
关键词 金属有机骨架材料 复合材料 传感器 样品前处理 食品安全检测
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金属有机骨架复合材料在样品预处理中的研究进展 被引量：20
10
作者 孟志超 张璐 黄艳凤 《色谱》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期216-221,共6页
金属有机骨架(MOFs)材料是近几年涌现出的一类新型多功能多孔材料,以金属离子或金属簇为配位中心,与含氧或氮的有机配体通过配位作用形成多孔骨架结构。相比于其他传统无机多孔材料,MOFs具有比表面积高、孔隙率大、热稳定性好和结构与... 金属有机骨架(MOFs)材料是近几年涌现出的一类新型多功能多孔材料,以金属离子或金属簇为配位中心,与含氧或氮的有机配体通过配位作用形成多孔骨架结构。相比于其他传统无机多孔材料,MOFs具有比表面积高、孔隙率大、热稳定性好和结构与功能多样化的特点,因而被广泛用于气体存储、催化、吸附和分离等领域。MOFs复合材料在样品预处理方面的应用引起了研究者们的极大兴趣和广泛关注。由于MOFs材料和不同功能材料如高分子聚合物、碳基材料以及磁性材料组装复合,使MOFs复合材料的性能优于原来的MOFs材料。综述了近年MOFs复合材料在样品预处理的研究应用,尤其是在固相微萃取、固相萃取以及磁性固相萃取等方面的应用。 展开更多
关键词 固相微萃取 固相萃取 磁性固相萃取 金属有机骨架复合材料 综述
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金属有机骨架-分子印迹复合材料的制备、表征及其对吗啉的吸附性能 被引量：3
11
作者 龚梦婷 宋俊杰 +2 位作者 田海希 李辉 张朝晖 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期5193-5201,共9页
以金属有机骨架为载体,通过表面化学修饰后再接枝分子印迹聚合物制备了一种对吗啉具备高选择性能的新型复合材料,用红外光谱、扫描电镜分别探测了所获材料的表面化学基团分布及形貌特征。研究了金属有机骨架-分子印迹(MOFs-MIPs)复合材... 以金属有机骨架为载体,通过表面化学修饰后再接枝分子印迹聚合物制备了一种对吗啉具备高选择性能的新型复合材料,用红外光谱、扫描电镜分别探测了所获材料的表面化学基团分布及形貌特征。研究了金属有机骨架-分子印迹(MOFs-MIPs)复合材料对吗啉分子的吸附动力学及选择性,测试了材料表面的结合位点分布特征,并考察了复合材料对水果粗提物溶液中吗啉的固相萃取效能。印迹材料可在150 min内达到吸附平衡,其对吗啉的静态吸附量为183.3 mg/g。Scatchard分析表明分子印迹聚合物表面主要存在两类吸附位点,高亲和位点的平衡离解常数K和最大表观吸附量Qmax分别为0.5679 g/L和326.5 mg/g,而低亲和位点的K和Qmax值分别为2.493 g/L和562.9 mg/g。印迹材料对吗啉的选择因子相对于甲基吗啉、乙基吗啉和甲基吗啉氧化物分别为2.47、2.48和2.24。MOFs-MIPs复合材料用于固相萃取时,在优化条件下单步洗脱中吗啉回收率达82.44%,显示了较高的富集效能,且这种材料可多次重复使用。 展开更多
关键词 金属有机骨架-分子印迹复合材料 表面印迹 合成 吗啉 吸附
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用于高性能超级电容器的金属有机骨架衍生Co(OH)_(2)/C-N@GP纳米复合材料 被引量：3
12
作者 何应 张宇 +2 位作者 何清 刘辉 李亮 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2432-2440,共9页
本文报道一种制备β-Co(OH)_(2)/氮掺杂碳石墨烯纳米复合材料(Co(OH)_(2)/C-N@GP)的方法。首先,我们通过在含羧基的聚苯乙烯(PS)乙醇分散体中使Co(NO_(3))2·6H_(2)O与2-甲基咪唑反应,合成了ZIF-67/聚苯乙烯的复合材料。然后将ZIF-... 本文报道一种制备β-Co(OH)_(2)/氮掺杂碳石墨烯纳米复合材料(Co(OH)_(2)/C-N@GP)的方法。首先,我们通过在含羧基的聚苯乙烯(PS)乙醇分散体中使Co(NO_(3))2·6H_(2)O与2-甲基咪唑反应,合成了ZIF-67/聚苯乙烯的复合材料。然后将ZIF-67/聚苯乙烯复合材料高温碳化,同时与硫代乙酰胺和石墨烯反应生成Co(SO_(4))_(2)/C-N@GP。最后,Co(SO_(4))_(2)/C-N@GP在KOH水溶液中浸泡以获得Co(OH)_(2)/C-N@GP纳米复合材料。所制备的Co(OH)_(2)/C-N@GP的扫描电镜图显示尺寸为10~20 nm的Co(OH)_(2)很好地分散在石墨烯上。电化学分析表明Co(OH)_(2)/C-N作为超级电容器的电极材料表现出典型的法拉第电荷转移行为,并且当石墨烯存在时,其比电容可显著增强。在2 mol·L^(-1)KOH中,Co(OH)_(2)/C-N@GP在2 A·g^(-1)下表现出985.4 F·g^(-1)的高比电容,1000次循环后的比电容保持率为76.6%。 展开更多
关键词 金属有机骨架 石墨烯 氢氧化钴 纳米复合材料 超级电容器
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磁性金属有机复合材料的合成与应用
13
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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两种Ln-Co(Ln=Eu、Sm)金属有机骨架的结构、磁性及荧光传感检测柳氮磺吡啶和戊二醛(英文)
14
作者 魏悦悦 孙雪花 +5 位作者 柴红梅 白万乔 任宜霞 高楼军 张钢强 张军 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2475-2485,共11页
采用水热法,利用五羧酸配体3,5-二(2',4'-二羧基苯基)苯甲酸(H_(5)L)制备了2种结构相似的镧系-钴异核双金属有机骨架(Ln-Co-MOF):(C_(2)H_(6)NH_(2))_(5){[Eu_(9)Co(L)_(6)(H_(2)O)_(5)(OH)_(4)]·5DMF}_(n)(1)、(C_(2)H_(6... 采用水热法,利用五羧酸配体3,5-二(2',4'-二羧基苯基)苯甲酸(H_(5)L)制备了2种结构相似的镧系-钴异核双金属有机骨架(Ln-Co-MOF):(C_(2)H_(6)NH_(2))_(5){[Eu_(9)Co(L)_(6)(H_(2)O)_(5)(OH)_(4)]·5DMF}_(n)(1)、(C_(2)H_(6)NH_(2))_(2){[Sm_(9)Co(L)_(6)(H_(2)O)_(3)Cl]·5DMF}_(n)(2),并通过单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、热重、红外、荧光光谱和磁性对其进行了结构表征和性能测试。结果表明,配合物1和2均属于三方晶系R3空间群,均具有新颖的三维结构和良好的热稳定性。其中配合物1具有较强的荧光性能,可以灵敏地识别药物分子柳氮磺吡啶和有机分子戊二醛,检出限分别可以达到0.95和2.10μmol·L^(-1)。此外,配合物1和2在1 kOe时均具有反铁磁性。 展开更多
关键词 异核双金属有机骨架 荧光传感 柳氮磺吡啶 戊二醛 磁性
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磁性金属有机骨架材料Fe_3O_4@NH_2-MIL-53(Al)的制备及对铅的吸附研究 被引量：9
15
作者 赵方彪 宋乃忠 +1 位作者 宁维坤 贾琼 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2439-2443,共5页
金属有机骨架材料(metal organic framework)是一种新型的有机无机杂化功能材料,因具有大的比表面积、结构多样性和孔道可调控性,在气体吸附、催化、分离、生物医学等方面有着广泛的应用。研究合成了一种新型磁性金属有机骨架材料,首先... 金属有机骨架材料(metal organic framework)是一种新型的有机无机杂化功能材料,因具有大的比表面积、结构多样性和孔道可调控性,在气体吸附、催化、分离、生物医学等方面有着广泛的应用。研究合成了一种新型磁性金属有机骨架材料,首先通过溶剂热法合成纳米四氧化三铁,然后用聚乙烯吡咯烷酮对四氧化三铁进行表面修饰,并在合成过程中引入氨基,制备得到了氨基功能化的磁性材料Fe3O4@NH2-MIL-53(Al)。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)表征手段,考察了Fe3O4@NH2-MIL-53(Al)的晶体结构和功能基团。结合火焰原子吸收光谱法,研究其对铅的吸附性能。由于Fe3O4@NH2-MIL-53(Al)具有大的比表面积及氨基对铅的配位作用,使磁性吸附剂对铅有较高的吸附能力。讨论了实验条件对吸附效率的影响,优化了实验操作参数(pH值:6.0,吸附时间:120min)。从动力学和热力学角度研究了Fe3O4@NH2-MIL-53(Al)对铅的吸附过程,分别通过Langmuir/Freundlich吸附模型和拟一级/拟二级动力学模型对实验结果进行了分析。通过温度实验,计算了热力学函数,即吉布斯自由能变、焓变、熵变。另外,用盐酸作为解吸液进行了多次吸附解吸实验,考察了该材料的再生性能,证明Fe3O4@NH2-MIL-53(Al)可以实现重复使用。 展开更多
关键词 磁性 金属有机骨架 吸附 铅 火焰原子吸收光谱法
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基于磁性金属有机骨架材料的多功能催化剂Fe_3O_4@IRMOF-3/Pd的制备及催化性能 被引量：7
16
作者 张艳梅 张静 +3 位作者 李晓芳 储刚 田苗苗 权春善 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期573-580,共8页
采用逐层自组装方法制备了磁性Fe_3O_4@IRMOF-3复合材料,通过浸渍法将Pd纳米粒子负载到Fe3O4@IRMOF-3上,得到多功能催化剂Fe3O4@IRMOF-3/Pd.用粉末X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM... 采用逐层自组装方法制备了磁性Fe_3O_4@IRMOF-3复合材料,通过浸渍法将Pd纳米粒子负载到Fe3O4@IRMOF-3上,得到多功能催化剂Fe3O4@IRMOF-3/Pd.用粉末X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)及原子吸收(AAS)等方法对材料的组成和结构进行了表征,并考察了催化剂在Knoevenagel缩合反应、Suzuki偶联反应和烯烃催化加氢反应中的催化性能.结果表明,磁性Fe3O4@IRMOF-3/Pd催化剂在Knoevenagel缩合反应和Suzuki偶联反应中均表现出较好的催化活性和一定的循环稳定性.在烯烃的催化加氢反应中,催化剂可以高效催化多种烯烃的加氢反应,并表现出对底物的尺寸选择性.在苯乙烯的催化加氢反应中,催化剂循环使用9次,转化率依然大于99%,并且催化剂结构没有明显变化. 展开更多
关键词 FE3O4 金属有机骨架材料 钯 磁性分离 KNOEVENAGEL缩合反应 加氢反应 SUZUKI偶联反应
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核-壳结构磁性金属有机骨架材料Fe_3O_4@UiO-66-NH_2的合成、表征及催化性能 被引量：10
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作者 戴田霖 张艳梅 +1 位作者 储刚 张静 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第4期609-616,共8页
UiO-66-NH_2是以Zr4+为金属,以2-氨基对苯二甲酸为配体制备得到的金属有机骨架材料,它是目前报道中具有较高热稳定性和化学稳定性的材料之一。本文以Fe_3O_4为核,以UiO-66-NH_2为壳,采用层层自组装方法制备了核-壳结构的磁性金属有机骨... UiO-66-NH_2是以Zr4+为金属,以2-氨基对苯二甲酸为配体制备得到的金属有机骨架材料,它是目前报道中具有较高热稳定性和化学稳定性的材料之一。本文以Fe_3O_4为核,以UiO-66-NH_2为壳,采用层层自组装方法制备了核-壳结构的磁性金属有机骨架材料Fe_3O_4@UiO-66-NH_2。利用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和氮气吸附等对其进行了表征,并考察了该磁性材料在克脑文盖尔(Knoevenagel)缩合反应中的催化性能。结果表明,该磁性材料Fe_3O_4@UiO-66-NH_2为核-壳结构,壳层厚度约为100 nm,氨基含量为1.70 mmol·g-1。该磁性复合材料具有Fe_3O_4和UiO-66-NH_2的双重功能,既可以磁性分离,又具有UiO-66-NH_2的孔结构和催化性能。由于壳层材料中Lewis酸性位(Zr4+)和碱性基团(-NH_2)的协同催化能力及其壳层的纳米尺寸效应,该磁性材料在Knoevenagel缩合反应中表现出和UiO-66-NH_2纳米粒子相当的催化活性。而且,通过磁性分离实现催化剂的多次循环使用后,其结构没有明显变化。 展开更多
关键词 四氧化三铁 金属有机骨架材料 核-壳结构 克脑文盖尔缩合反应 磁性分离
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膨胀石墨/有机金属骨架复合吸附材料的制备及性能研究 被引量：5
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作者 许嘉兴 晁京伟 +1 位作者 李廷贤 王如竹 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A02期492-499,共8页
粉末状有机金属骨架材料(MOFs)普遍存在密度低热导率低的不足,是限制其在水蒸气吸附领域应用的关键因素之一。以典型的高吸水量MOFs材料对苯二甲酸铬(MIL-101(Cr))为研究对象,采用干混法将膨胀石墨(EG)与该MOFs材料复合并模压成型,制备... 粉末状有机金属骨架材料(MOFs)普遍存在密度低热导率低的不足,是限制其在水蒸气吸附领域应用的关键因素之一。以典型的高吸水量MOFs材料对苯二甲酸铬(MIL-101(Cr))为研究对象,采用干混法将膨胀石墨(EG)与该MOFs材料复合并模压成型,制备了一系列不同密度不同石墨含量的复合吸附材料。利用光学显微镜表征了材料微观结构,分析了压制密度、EG含量对材料内部结构的影响;使用恒温恒湿箱测试了纯MOFs材料及复合吸附材料的饱和吸附量,发现纯MOFs粉末在压制压力超过3 MPa后吸附能力大幅下降。在此基础上制备了密度适宜的复合材料,测试发现复合材料的饱和吸附量随着EG含量的增加而显著降低,但EG对MOFs本身的吸附量未造成显著影响;采用体积法研究了材料的吸附动力学,其中片状纯MOFs相比粉末状MOFs吸附速率大幅下降,而复合材料由于内部产生了更多的传质通道使其表面传质系数相比于片状纯MOFs提高了2.7倍。热导率测试结果表明复合吸附材料的热导率随着石墨含量的增加而显著升高,而材料的密度对热导率的影响相对较小。采用干混法制备的石墨含量50%,密度408kg·m-3的复合吸附材料,其热导率相比纯MOFs材料提高了22倍达到2.76 W·m-1·K-1。 展开更多
关键词 复合材料 吸附 动力学 热传导 有机金属骨架 膨胀石墨
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金属有机骨架基复合相变储热材料研究进展 被引量：6
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作者 张新宇 赵祯霞 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期6408-6418,共11页
固-液相变材料的品种多且潜热大,是潜热储热技术的重要工作介质。因其存在的液相泄漏问题,现阶段常将此类相变材料与多孔载体复合以提升相变材料的应用性能及使用寿命。金属有机骨架(MOFs)是一种新型多孔材料,具有高比表面积、高孔隙率... 固-液相变材料的品种多且潜热大,是潜热储热技术的重要工作介质。因其存在的液相泄漏问题,现阶段常将此类相变材料与多孔载体复合以提升相变材料的应用性能及使用寿命。金属有机骨架(MOFs)是一种新型多孔材料,具有高比表面积、高孔隙率以及孔径和表面性质可调控等优势,将其用作相变材料的载体具有潜在的发展前景。本文对MOF基复合相变材料的研究进行了全面综述,详细介绍了以MOFs为载体、以MOFs衍生多孔碳为载体和以MOFs原位生长于高导热基体所得复合材料为载体而制得的多种复合相变材料。MOFs的微孔结构所产生的强毛细管力对固-液相变材料有很强的固定作用;制备较大孔径的MOFs或者对MOFs进行修饰以调节MOF与相变材料间的相互作用,都有利于提高相变材料的负载率,从而提升复合相变材料的潜热;对MOFs进行高温碳化处理得到MOFs衍生多孔碳能有效解决MOFs孔径过小的问题,并能通过对其进行氮掺杂或磷掺杂来增强载体与相变材料间的氢键作用,从而获得具有高负载率和相变潜热的复合相变材料;为了增强MOF基复合相变材料的导热性能,先将MOFs原位合成在高导热基体上以利用高导热基体提供连续的传热网络,可以有效提升复合相变材料的导热系数。将原位生长在高导热基体上的MOFs进行高温碳化处理可以得到MOFs衍生多孔碳与高导热基体的复合材料,将其作为载体可以进一步增强复合相变材料的导热性能。文中最后指出,今后对于MOF基复合相变储热材料所用MOFs和相变材料的种类、MOFs与相变材料间相互作用对储热性能的影响、MOFs与相变材料复合后的稳定性等方面还需进一步探索,将MOFs的催化、检测等功能与相变材料的储热控温功能相结合制备多功能材料也是未来的发展方向之一。 展开更多
关键词 潜热储热 相变 金属有机骨架 复合材料 热传导 表面修饰
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活性炭/金属有机骨架复合吸附材料的制备及其CH_(4)/N_(2)吸附分离性能研究 被引量：7
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作者 宋志强 王玉高 +2 位作者 张宇姝 张迎迎 杨江峰 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2023年第5期163-169,175,共8页
煤层气富含甲烷(CH_(4)),但井下抽采时会混入大量空气导致CH_(4)浓度低、利用难度大,因此富集提浓并高效利用低浓度煤层气的关键是实现CH_(4)与氮气(N_(2))的高效分离。以三水硝酸铜(Cu(NO_(3))_(2)•3H_(2)O)和异烟酸(HINA)为原料,通过... 煤层气富含甲烷(CH_(4)),但井下抽采时会混入大量空气导致CH_(4)浓度低、利用难度大,因此富集提浓并高效利用低浓度煤层气的关键是实现CH_(4)与氮气(N_(2))的高效分离。以三水硝酸铜(Cu(NO_(3))_(2)•3H_(2)O)和异烟酸(HINA)为原料,通过逐步合成法制备了活性炭/金属有机骨架(AC/MOFs)复合吸附材料,通过X射线衍射、热重分析和扫描电子显微镜等进行了表征,并研究了气体吸附性能、选择性以及吸附热。结果表明,制备的AC/Cu(INA)_(2)复合材料具有AC和Cu(INA)_(2)的特征衍射峰,并且观察到了Cu(INA)_(2)在AC上的生长。AC/Cu(INA)_(2)复合材料在100 kPa、298 K下的CH_(4)吸附量为12.6 cm^(3)/g,CH_(4)/N_(2)选择性为5.5(比原材料AC提升了17.3%),并且CH_(4)(14.9 kJ/mol)的吸附热高于N_(2)(11.9 kJ/mol)。 展开更多
关键词 甲烷 氮气 活性炭 金属有机骨架 复合材料 逐步合成法
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