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金属-有机框架传感器检测水环境中全氟和多氟化合物研究进展
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作者 刘登平 陆恬 +2 位作者 杨星琦 张冬辉 夏瑜 《食品安全导刊》 2025年第3期159-164,共6页
全氟和多氟化合物(Perfluorinated and Polyfluorinated Compounds,PFASs)作为环境中普遍存在的持久性污染物,已对水体和人们的健康造成威胁。为了减少和控制PFASs污染,保障饮用水安全,需要建立简单有效的分析方法对水环境中的PFASs进... 全氟和多氟化合物(Perfluorinated and Polyfluorinated Compounds,PFASs)作为环境中普遍存在的持久性污染物,已对水体和人们的健康造成威胁。为了减少和控制PFASs污染,保障饮用水安全,需要建立简单有效的分析方法对水环境中的PFASs进行及时监测。而基于金属有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)及其衍生物的传感器可以快速灵敏地检测水中痕量PFASs,其制备过程简单、成本低,并具有现场应用的潜力。本文主要综述MOFs光学传感器、MOFs电化学传感器和MOFs固相微萃取传感器在水环境PFASs检测中的研究进展,并讨论MOFs传感器面临的挑战以及未来发展趋势,以期为传感器技术的发展和环境中污染物的快速检测提供参考。 展开更多
关键词 全氟化合物和多氟化合物 金属-有机框架 水环境
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金属有机框架材料(MOFs)的电子束辐射稳定性
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作者 刘泽鹏 蒙宇 +3 位作者 李林繁 李景烨 王自强 虞鸣 《辐射研究与辐射工艺学报》 CAS CSCD 2024年第1期18-27,共10页
本研究在不同气氛(空气、氮气)、分散液(水、甲醇、乙醇)以及不同剂量条件下对4种典型的金属有机框架材料(MOFs)(MIL-101(Cr)、ZIF-8、UiO-66和UiO-66-NH2)进行了电子束辐照处理。通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射谱和扫描电子显微镜... 本研究在不同气氛(空气、氮气)、分散液(水、甲醇、乙醇)以及不同剂量条件下对4种典型的金属有机框架材料(MOFs)(MIL-101(Cr)、ZIF-8、UiO-66和UiO-66-NH2)进行了电子束辐照处理。通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射谱和扫描电子显微镜等方法对MOFs材料在辐照前后的化学组成、晶体结构和表面形貌进行表征。结果表明,上述4种MOFs材料在高于5000 kGy的剂量辐照后,其相应的红外特征峰、衍射峰和表面形貌特征均未产生显著变化,表现出了良好的辐射稳定性。这为MOFs材料在辐射环境下的进一步应用提供了研究基础。 展开更多
关键词 金属有机框架材料(mofs) 辐射稳定性 辐照 吸收剂量
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金属有机框架化合物(MOFs)在水、食品以及化妆品检测中的应用进展 被引量:3
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作者 李凯 田国华 +3 位作者 徐海林 战京芹 张强 宫小明 《化学世界》 CAS 2023年第1期1-11,共11页
样品前处理是整个分析检测过程的重要环节,开发高效、绿色化的前处理技术是目前的研究趋势。近年来,金属有机框架化合物(MOFs)凭借其优异的物理化学性质(高比表面积、均匀的孔腔、良好的热稳定性以及高孔隙率)作为固相萃取(SPE)吸附材料... 样品前处理是整个分析检测过程的重要环节,开发高效、绿色化的前处理技术是目前的研究趋势。近年来,金属有机框架化合物(MOFs)凭借其优异的物理化学性质(高比表面积、均匀的孔腔、良好的热稳定性以及高孔隙率)作为固相萃取(SPE)吸附材料,在绿色化学检测(GAC)领域得到了广泛的应用。综述了近年来MOFs作为固相萃取吸附剂,检测水、食品以及化妆品中有害物质样品前处理研究进展,以期为这些领域相关的科研人员和检测人员提供新的思路。 展开更多
关键词 金属有机框架化合物(mofs) 水质检测 食品检测 化妆品检测 样品前处理
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金属-有机框架化合物在制备5-羟甲基糠醛中的应用进展
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作者 李雪盟 常春 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期71-76,共6页
5-羟甲基糠醛(5-HMF)被认为是可由生物质原料制备、最具价值和潜力替代石化工业中基础化学品的生物基化合物,可用来制备诸多高附加值的化学品。金属-有机框架化合物(MOFs)具有独特的孔结构和极高的催化性能,在生物质催化转化领域拥有潜... 5-羟甲基糠醛(5-HMF)被认为是可由生物质原料制备、最具价值和潜力替代石化工业中基础化学品的生物基化合物,可用来制备诸多高附加值的化学品。金属-有机框架化合物(MOFs)具有独特的孔结构和极高的催化性能,在生物质催化转化领域拥有潜在应用价值。介绍了5-HMF的性质、用途及MOFs的合成和应用,综述了生物质制备5-HMF的主要途径以及MOFs在制备5-HMF中的应用进展,并展望了未来的研究方向。 展开更多
关键词 金属-有机框架化合物 葡萄糖 果糖 5-羟甲基糠醛
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金属有机框架化合物ZIF-8基于QuEChERSGC-MS/MS测定禽蛋中21种有机磷农药 被引量:1
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作者 吕佳宁 许燕 +2 位作者 丁葵英 田国宁 黄云侠 《中国食品添加剂》 CAS 2024年第1期8-15,共8页
基于改良QuEChERS前处理方法结合气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS),建立了禽蛋中21种有机磷农药残留量的检测方法。样品经乙腈提取,金属有机框架材料-沸石咪唑酯骨架(ZIF-8)净化,用GC-MS/MS测定,采用HP-5ms柱进行分离,电子轰击离子源(EI)多... 基于改良QuEChERS前处理方法结合气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS),建立了禽蛋中21种有机磷农药残留量的检测方法。样品经乙腈提取,金属有机框架材料-沸石咪唑酯骨架(ZIF-8)净化,用GC-MS/MS测定,采用HP-5ms柱进行分离,电子轰击离子源(EI)多反应监测模式(MRM)检测,以空白基质提取液匹配标准溶液外标法定量。结果表明:21种有机磷农药的仪器检出限(LOD)在0.1〜5.6μg/kg之间,方法定量限(LOQ)在0.3〜9.6μg/kg之间,相关系数(R^(2))均在0.9959以上;在10、20和40μg/kg 3个添加水平下,21种有机磷农药在禽蛋中的平均回收率在85.9%〜118.0%之间,相对标准偏差在1.3%〜5.2%之间(n=6)。该方法快速、操作简便、灵敏度高、准确,在禽蛋中有机磷农药残留检测中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 QUECHERS 气相色谱-串联质谱 金属有机框架化合物 禽蛋 有机磷农药
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基于二氧化锰和金属有机框架化合物协同作用构建的立体复合阵列超级电容器电极 被引量:1
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作者 唐艳茹 成宝海 +1 位作者 高莹 李云辉 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期977-982,共6页
以硝酸锌、硝酸锰和2-甲基咪唑为原料,采用多步计时电位法和静置法,制备了氧化锌-二氧化锰-金属框架有机化合物(ZnO-MnO2-MOF)复合材料阵列电极。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)等技... 以硝酸锌、硝酸锰和2-甲基咪唑为原料,采用多步计时电位法和静置法,制备了氧化锌-二氧化锰-金属框架有机化合物(ZnO-MnO2-MOF)复合材料阵列电极。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)等技术手段对比分析了该复合材料的结构和形貌,并采用循环伏安法、恒电流充放电、电化学阻抗和循环充放电法研究了电极的电化学性能。结果表明,与氧化锌-二氧化锰(ZnO-MnO2)复合材料阵列电极(Csp=121 F/g,j=2.5 A/g)相比,由于二氧化锰和金属有机框架化合物(MOF)的协同作用,修饰MOF后的ZnO-MnO2-MOF复合材料阵列电极具有较小的内阻,电容器比电容(Csp=146 F/g,j=2.5 A/g)性能提升了20%,具有更好的可逆法拉第反应和稳定性。 展开更多
关键词 二氧化锰 金属有机框架化合物 超级电容器 电沉积 复合材料电极
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金属有机框架化合物Zn4O(BDC)3材料的制备、结构及电容性能 被引量:1
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作者 刘明 徐洪峰 +1 位作者 周亚男 郝宇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1955-1958,1982,共5页
采用循环伏安和交流阻抗测试技术,在6mol·L^-1KOH溶液中研究了溶剂热法合成的次级结构单元Zn4O(BDC)3的比电容性能及储能机理。结果表明,Zn4O(BDC)3晶体呈立方六面体形貌,颗粒均匀,尺寸为0.5~1μm。Zn4O(BDC)3作为电极材料,在扫速... 采用循环伏安和交流阻抗测试技术,在6mol·L^-1KOH溶液中研究了溶剂热法合成的次级结构单元Zn4O(BDC)3的比电容性能及储能机理。结果表明,Zn4O(BDC)3晶体呈立方六面体形貌,颗粒均匀,尺寸为0.5~1μm。Zn4O(BDC)3作为电极材料,在扫速为5mV·s^-1时,比电容可达217.39F·g^-1;当扫速增至200mV·s^-1时,比电容值维持在82.58F·g^-1左右,循环伏安曲线仍保持初始的氧化还原峰形状,表明其储能机理遵从赝电容机理,具有较高倍率的充放电性能。Nyquist图在高频区为直径很小的容抗弧,说明该电极材料内阻小,导电性良好;中低频区域为一段较大的不完整容抗弧,说明活性物种锌离子在充放电过程中传荷电阻大,该电极材料具有良好的电容特性。 展开更多
关键词 金属有机框架化合物 Zn4O(BDC)3 比电容 赝电容 超级电容器
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基于金属有机框架化合物纳米电催化剂的研究进展 被引量:13
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作者 玄翠娟 王杰 +1 位作者 朱静 王得丽 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第1期149-164,共16页
金属有机框架化合物具有比表面积大、孔隙率高、结构有序可控等特点,近年来作为电催化材料在电化学能源储存和转化应用中备受关注。本文从金属有机框架化合物作为前驱体制备电催化剂的独特优点入手,总结了目前该类材料在电催化领域的最... 金属有机框架化合物具有比表面积大、孔隙率高、结构有序可控等特点,近年来作为电催化材料在电化学能源储存和转化应用中备受关注。本文从金属有机框架化合物作为前驱体制备电催化剂的独特优点入手,总结了目前该类材料在电催化领域的最新研究进展,并对其今后的发展趋势以及面临的机遇和挑战进行了简单的展望。 展开更多
关键词 金属有机框架化合物 电催化 氧还原反应 析氧反应 析氢反应
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金属钆有机框架化合物的合成与显现手印的研究
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作者 卜芃 龚佳骏 《世界有色金属》 2023年第10期181-183,共3页
本文是以溶剂热法合成铕金属有机框架化合物的实验为基础,实验将铕改成与其同一周期的金属钆和镨,分别将两者合成的化合物烘干、研磨,然后使用扫描电镜对合成的化合物SEM表征,再使用其对指纹进行刷显并且与传统荧光粉末进行比对。实验... 本文是以溶剂热法合成铕金属有机框架化合物的实验为基础,实验将铕改成与其同一周期的金属钆和镨,分别将两者合成的化合物烘干、研磨,然后使用扫描电镜对合成的化合物SEM表征,再使用其对指纹进行刷显并且与传统荧光粉末进行比对。实验结果表明:合成的金属钆有机框架化合物呈黄褐色,且能够较好的显现指纹;金属镨有机框架化合物成淡绿色,且难以研磨成近似粉末状,所以无法使用其来刷显指纹。 展开更多
关键词 有机框架化合物 金属 指纹
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基于金属有机框架化合物的非织造复合材料制备及其对废水中六价铬的去除 被引量:3
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作者 禹凡 郑涛 +3 位作者 汤涛 金梦婷 朱海霖 于斌 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期139-145,共7页
为解决水体中重金属六价铬(Cr(Ⅵ))的污染问题,利用聚氨酯(PU)对锆基金属有机框架化合物(UiO-66-NH_(2))进行接枝改性,将改性所得PU/UiO-66-NH_(2)负载于聚丙烯(PP)非织造布上制备PU/UiO-66-NH_(2)/PP非织造布复合材料,最后将其用于Cr(... 为解决水体中重金属六价铬(Cr(Ⅵ))的污染问题,利用聚氨酯(PU)对锆基金属有机框架化合物(UiO-66-NH_(2))进行接枝改性,将改性所得PU/UiO-66-NH_(2)负载于聚丙烯(PP)非织造布上制备PU/UiO-66-NH_(2)/PP非织造布复合材料,最后将其用于Cr(Ⅵ)的吸附与可见光催化还原。探讨UiO-66-NH_(2)添加量对复合材料结构与性能的影响,分析PU/UiO-66-NH_(2)与PP非织造布间的结合牢度,探究复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附与光催化还原性能。结果表明:PU改性后的UiO-66-NH_(2)依然保留有原有的拓扑结构,当PU/UiO-66-NH_(2)中金属有机框架材料(MOFs)的质量分数为20%时,PU/UiO-66-NH_(2)/PP非织造布复合材料对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附性能;经超声波水洗后,PU/UiO-66-NH_(2)/PP非织造布复合材料没有发生明显的质量损失,表明PU/UiO-66-NH_(2)与PP非织造布有良好的结合牢度;在可见光照下,PU/UiO-66-NH_(2)/PP非织造布复合材料兼具吸附和催化作用,可将Cr(Ⅵ)有效还原成Cr(Ⅲ),同时该复合材料经4次重复利用后性能稳定。 展开更多
关键词 六价铬 废水 金属有机框架化合物 非织造布 吸附 催化还原
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一例对二硫化碳具有荧光传感性能的Mg-金属有机框架化合物(英文) 被引量:2
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作者 宫辽阔 宋颖 +3 位作者 申南南 张波 吴兆锋 黄小荥 《应用化学》 CSCD 北大核心 2017年第9期1059-1065,共7页
通过溶剂热合成了一例Mg-MOF化合物[Mg_4(1,4-NDC)_4(DMA)_2(CH_3OH)_2(H_2O)_2]·DMA·CH_3OH(1,1,4-H_2NDC=1,4-萘二酸,DMA=N,N'-二甲基乙酰胺),并对其结构表征及荧光性能进行了研究。单晶X射线研究结果表明,化合物结晶于... 通过溶剂热合成了一例Mg-MOF化合物[Mg_4(1,4-NDC)_4(DMA)_2(CH_3OH)_2(H_2O)_2]·DMA·CH_3OH(1,1,4-H_2NDC=1,4-萘二酸,DMA=N,N'-二甲基乙酰胺),并对其结构表征及荧光性能进行了研究。单晶X射线研究结果表明,化合物结晶于P21/c空间群,其晶体学数据为a=2.06090(12)nm,b=2.21014(13)nm,c=1.50385(10)nm,β=111.399(3)°,V=6.3776(7)nm^3,Z=4,Dc=1.403 g/cm^3,F(000)=2824,R=0.0596,wR=0.1225(I>2σ(I))。化合物1中,二核的镁作为次级构筑单元通过桥连配体1,4-NDC连接形成沿c轴方向拓展的一维链。一维链间进一步通过配体连接形成3D框架的化合物。荧光性能研究表明,化合物1对CS_2具有灵敏的荧光传感性能,在0.4%的体积分数条件下可引起CS_2荧光的完全淬灭。此外,化合物1的热稳定性也通过热重分析进行了研究,发现其可稳定到140℃左右。 展开更多
关键词 金属有机框架化合物 荧光传感 二硫化碳
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MOFs衍生多功能TiO_(2)的制备及其光催化应用进展
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作者 李洁 张佳 +1 位作者 陈连喜 李小鹏 《化工新型材料》 北大核心 2025年第5期65-68,73,共5页
TiO_(2)是众所周知的功能性无机半导体光催化材料,于紫外光下在解决当今面临的特殊环境问题方面具有优异的性能。然而,TiO_(2)由于其宽带隙(3.1~3.4eV),只能吸收一小部分的太阳光光谱(λ<387nm),因此,为了将TiO_(2)的光学响应转移到... TiO_(2)是众所周知的功能性无机半导体光催化材料,于紫外光下在解决当今面临的特殊环境问题方面具有优异的性能。然而,TiO_(2)由于其宽带隙(3.1~3.4eV),只能吸收一小部分的太阳光光谱(λ<387nm),因此,为了将TiO_(2)的光学响应转移到可见光范围内,提高光催化活性,改善物质与光催化剂之间的相互作用以及活性位点等问题仍然是需要解决的挑战。简要介绍了TiO_(2)基材料的研究现状;重点阐述了MOF衍生功能性TiO_(2)的合成及光催化应用。总结了在改善Ti基新型光催化复合材料结构性能等方面的有效途径和方法,并分析了现存问题和挑战。 展开更多
关键词 金属有机框架 N掺杂TiO_(2) Ti基双金属mof 光催化
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镧系金属有机框架化合物在发光传感检测领域的研究进展 被引量:3
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作者 刘维赛 陈晓怡 +2 位作者 智文科 王旭泉 王飞 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期128-139,共12页
镧系金属有机框架化合物(Ln-MOFs)材料是由镧系金属离子和有机配体通过配位键桥联形成的多孔晶态材料,是近年快速发展的一种新型功能性检测材料。Ln-MOFs具有比表面积大、孔道尺寸可调和结构可控等优势,在构建高选择性和高灵敏度的发光... 镧系金属有机框架化合物(Ln-MOFs)材料是由镧系金属离子和有机配体通过配位键桥联形成的多孔晶态材料,是近年快速发展的一种新型功能性检测材料。Ln-MOFs具有比表面积大、孔道尺寸可调和结构可控等优势,在构建高选择性和高灵敏度的发光传感器领域有着广阔的应用前景,成为当前大量研究人员关心和研究的热点。镧系金属离子具有高配位数和高电荷,易与氧供给配体或氮供给配体相结合,除了La^(3+)和Lu^(3+)外,其他Ln^(3+)未完全充满的4f电子层结构可产生f-f或f-d跃迁发射,利用离子与配体的协同效应可以合成结构多样、发光性能良好的Ln-MOFs材料。Ln-MOFs的永久孔穴可以容纳各种客体物质与框架产生相互作用,外界环境和客体物质的微扰会改变Ln-MOFs的发光波长或强度,产生肉眼可见的颜色变化,并且可以将有机配体设计为发光位点,从而达到更好的传感效果,Ln-MOFs优异的结构和光致发光性质为制作传感材料提供了非常重要的基础。Ln-MOFs中最常见的检测形式是由外界环境因素和检测物引起的光诱导发射强度猝灭(Turn off)和增强(Turn on)。当检测物与Ln-MOFs发生能量竞争,通过配体与检测物之间的相互作用改变能量传递过程,部分能量从配体转移到分析物,能量传递效率降低导致发射猝灭,而检测物增强Ln-MOFs的框架结构强度可有效提高能量传递效率和发光强度。本文聚焦了Ln-MOFs在发光传感领域检测离子、pH、有机小分子、硝基芳香族化合物、气体和温度的研究工作,着重介绍了该领域近期的研究进展,并对Ln-MOFs配体的选择与设计、灵敏性、重复利用性能和复杂环境的适用性进行了展望。 展开更多
关键词 镧系金属有机框架化合物 发光检测 化学传感 温度
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多糖/金属有机框架(MOFs)复合气凝胶的制备及应用进展 被引量:4
14
作者 王杨鑫 邓强 +1 位作者 李成贵 温永宇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期212-221,共10页
气凝胶材料是一类具有三维纳米结构的多孔材料,在航空航天、石油化工、环保工程、建筑工程、化学催化、医药卫生等领域表现出广泛的应用价值,自问世以来一直深受人们的关注。由纤维素、壳聚糖、海藻酸等多糖制备得到的气凝胶材料不仅能... 气凝胶材料是一类具有三维纳米结构的多孔材料,在航空航天、石油化工、环保工程、建筑工程、化学催化、医药卫生等领域表现出广泛的应用价值,自问世以来一直深受人们的关注。由纤维素、壳聚糖、海藻酸等多糖制备得到的气凝胶材料不仅能够保持传统气凝胶高孔隙率、大比表面积、低密度的特点,还具备了天然高分子可再生、可降解、生物兼容性好的优点,成为了当前的热门材料之一。金属有机框架(MOFs)是一类由金属节点以及有机配体通过配位作用组装形成的多孔框架材料,在吸附、催化、传感、载药等领域都表现出巨大的应用潜力。随着对材料应用功能、加工性能、循环使用性能等要求的提升,近年来人们对多糖/MOFs复合气凝胶材料的研究兴趣逐渐高涨。自2016年第一例纤维素纳米晶/MOFs复合气凝胶材料被报道以来,研究人员尝试了多种不同的多糖以及MOFs组合,制备了不同类型的多糖/MOFs复合气凝胶材料,并探索了它们在不同领域的应用。本文首先总结了多糖/MOFs复合气凝胶材料的三种常见制备策略:(1)将预先制备好的MOFs与多糖直接混合制备复合气凝胶;(2)在多糖分子表面原位生成MOFs之后再制备复合气凝胶;(3)在已制备好的多糖气凝胶中原位生成MOFs再制备复合气凝胶。通过相应的实例详细介绍了这些制备方法的特点,然后分别介绍了多糖/MOFs复合气凝胶材料在不同领域中的应用情况,最后针对当前该领域研究存在的不足以及面临的问题提出了解决方法并展望了未来可能的发展方向。 展开更多
关键词 多糖 金属有机框架(mofs) 气凝胶 多孔材料 复合材料
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含N和羧酸混合配体构筑的金属有机框架化合物应用研究进展 被引量:5
15
作者 李玉玲 李靖靖 +2 位作者 王宇飞 王岚 李晓静 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2031-2036,共6页
金属-有机框架(metal-organic frameworks,MOFs)化合物是由金属离子和有机配体通过自组装而成的具有网格结构的晶态材料。由于其结构的多样性和孔道的可调节性,使其在气体的吸附和分离、离子识别、催化、磁性和生物医学等方面有着较好... 金属-有机框架(metal-organic frameworks,MOFs)化合物是由金属离子和有机配体通过自组装而成的具有网格结构的晶态材料。由于其结构的多样性和孔道的可调节性,使其在气体的吸附和分离、离子识别、催化、磁性和生物医学等方面有着较好的应用前景。本文简单介绍了近十年来含N和羧酸混合配体构筑的MOFs 化合物在设计合成和性能研究方面取得的进展,以期广大科研工作者能对 MOFs 材料在合成设计和性能研究方面有比较全面的认识。研究发现,在MOFs化合物的设计合成中使用含氮配体和芳香羧酸的混合配体是一种行之有效的策略,可以得到更多结构多样化和性能优良的MOFs材料。 展开更多
关键词 金属-有机框架化合物 设计合成 性能 研究进展
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金属有机骨架化合物的二氧化碳吸附性能的研究进展 被引量:12
16
作者 孙增智 薛程 +4 位作者 宋莉芳 邱树君 褚海亮 夏永鹏 孙立贤 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期541-549,共9页
能源与环境是人类生存和发展的必要条件,两者协调发展是社会实现可持续发展的重要保证。近几年来,人类赖以生存的化石燃料所带来的负面影响逐渐受到社会的关注,而化石燃料燃烧所释放出的CO2是造成温室效应的主要原因。因此在低碳经济环... 能源与环境是人类生存和发展的必要条件,两者协调发展是社会实现可持续发展的重要保证。近几年来,人类赖以生存的化石燃料所带来的负面影响逐渐受到社会的关注,而化石燃料燃烧所释放出的CO2是造成温室效应的主要原因。因此在低碳经济环境下开发出高效环保的碳捕获和封存技术,对能源循环利用及环境保护起到至关重要的作用。使用胺溶液进行洗涤及吸收CO2是工业上捕获和存储(CCS)最常用的技术之一(例如从电厂烟气中分离CO2),该法可以大幅减少CO2的排放量,但同时也会增大工厂的能源消耗(25%~40%),从而大幅增加额外成本。胺洗涤的其他缺点包括碱溶液对设备的腐蚀、溶剂的损失、大量产热引起的胺降解以及捕获之后不易被分离出来。另一种捕获CO2的方法是采用高温下吸收(化学吸附)的固体材料如碱金属陶瓷、固体胺、层状双氢氧化物或钙基吸附剂,但此类方法的能量消耗和对水分子及其他组分的敏感性限制了其应用范围。此外,采用聚合物或无机膜,在不同的机制下选择性分离混合气体也是一种可行的方法,但很难获得具有高稳定性、高选择性和高通量的薄膜,并且提高膜的吸附分离作用和选择性非常必要。对于固体吸附剂而言,高压下多孔材料对CO2的捕获是以吸附剂与被吸附物相互作用为主,而在低压或低CO2浓度下的选择性捕获主要受吸附剂与被吸附物相互作用以及吸附剂对CO2的化学亲和力两者共同影响。金属有机骨架化合物(MOFs)具有高结晶度、高比表面积和可调的孔隙结构,在气体吸附尤其是CO2捕获方面展示出巨大的潜力。相对于活性炭、沸石等固体吸附剂来说,MOFs具有更高的吸附选择性。将其应用于碳捕获和封存技术中,可以大幅拓宽CO2吸附剂的可选择范围,在提高吸附选择性的同时,也可以有效地降低成本。目前,有望采用MOFs材料捕获CO2的场合包括发电厂的碳捕集、天然气中CH4/CO2的分离、交通工具排放的CO2的收集甚至直接从空气中捕获。因此,研发能够高效吸附分离CO2的MOFs材料对于缓解环境压力意义重大。本文概括了CO2吸附模型的建立方法,提出了几种提高MOFs对CO2捕获量的策略。如提高开放金属位点的密度、掺杂金属或氮原子、调节孔径或进行氨基功能化以及合成MOFs复合材料等,并比较了不同方法对于改善低压条件下CO2吸附量的影响,有望将其应用于捕获燃烧后烟道气、汽车尾气以及其他小型排放源中的CO2。 展开更多
关键词 金属有机骨架化合物(mofs) 二氧化碳捕获 吸附分离
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金属有机框架衍生的碳@金属化合物复合材料用于锂硫电池的研究进展 被引量:1
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作者 张蕾 孙徐圆 +3 位作者 孙艳 袁莎莎 聂晓婷 弭侃 《现代盐化工》 2021年第1期1-2,共2页
近几年,锂硫电池以超高的理论能量密度备受人们关注。然而,受限于硫的绝缘性、多硫化物穿梭效应和正极体积膨胀等问题,锂硫电池的市场化应用尚未实现。针对上述难题,设计多功能化复合材料用于载硫、固硫并促进多硫离子的动力学转化成为... 近几年,锂硫电池以超高的理论能量密度备受人们关注。然而,受限于硫的绝缘性、多硫化物穿梭效应和正极体积膨胀等问题,锂硫电池的市场化应用尚未实现。针对上述难题,设计多功能化复合材料用于载硫、固硫并促进多硫离子的动力学转化成为锂硫电池正极研究的热点。基于金属有机框架衍生的碳@金属化合物复合材料具有较大的比表面积和丰富的表面化学特征,被广泛应用于锂硫电池。总结了MOFs衍生的碳@金属化合物复合材料用于锂硫电池的众多案例,为推动锂硫电池市场化提供参考。 展开更多
关键词 锂硫电池 金属有机框架 金属化合物
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通过与氧化石墨烯复合增强金属有机框架材料MOF(Ni)-74的电催化析氢性能 被引量:6
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作者 褚梅 李曦 +4 位作者 李娜 侯美静 李小争 董永志 王璐 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1417-1422,共6页
采用溶剂热法制备了金属有机框架材料MOF(Ni)-74及其与氧化石墨烯(GO)的复合材料MOF(Ni)-GO,并利用线性伏安扫描(LSV)等电化学方法在N_2饱和的0.5mol/L H_2SO_4溶液中对材料的电催化性能进行了检测。实验结果表明,GO的掺杂能显著提升金... 采用溶剂热法制备了金属有机框架材料MOF(Ni)-74及其与氧化石墨烯(GO)的复合材料MOF(Ni)-GO,并利用线性伏安扫描(LSV)等电化学方法在N_2饱和的0.5mol/L H_2SO_4溶液中对材料的电催化性能进行了检测。实验结果表明,GO的掺杂能显著提升金属有机框架材料MOF(Ni)-74的电催化活性。其中GO含量为8%时,所得复合材料表现出最好的电催化析氢活性,起始电势仅为-0.462V,塔菲尔斜率为110mV/dec,同时该材料也表现出很好的电化学稳定性。 展开更多
关键词 金属有机框架(mofs) mof(Ni)-74 氧化石墨烯 电催化 析氢反应
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共价有机框架化合物在环境水处理领域的应用
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作者 南宁 田净 +2 位作者 秦景灏 李金恒 宋仁杰 《南昌航空大学学报(自然科学版)》 CAS 2022年第3期66-81,共16页
共价有机框架化合物(Covalent Organic Frameworks,COFs)是一类新兴的多孔晶体材料,具有良好的化学稳定性、较高的比表面积、丰富的规则孔隙以及结构可设计等优点,这使其在环境水处理方面展现出巨大的潜力。本文总结了COFs在重金属离子... 共价有机框架化合物(Covalent Organic Frameworks,COFs)是一类新兴的多孔晶体材料,具有良好的化学稳定性、较高的比表面积、丰富的规则孔隙以及结构可设计等优点,这使其在环境水处理方面展现出巨大的潜力。本文总结了COFs在重金属离子吸附、水中污染物降解、海水淡化等方面的研究进展,并展望了COFs在环境水处理中的应用前景。 展开更多
关键词 共价有机框架化合物 环境水处理 金属离子吸附 有机污染物降解 海水淡化
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铜-金属有机框架物修饰电极的制备及甲硝唑测定 被引量:4
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作者 马雄辉 韦柳鸽 +1 位作者 吴婷 李建平 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期91-95,共5页
在玻碳电极表面聚合一层对氨基苯甲酸导电膜,通过羧基配位作用将具有优良导电性及催化能力的铜金属有机框架化合物(Cu-MOFs)自组装在对氨基苯甲酸修饰电极表面,制备了铜-金属有机框架物修饰电极。对Cu-MOFs进行了表征,研究了修饰电极的... 在玻碳电极表面聚合一层对氨基苯甲酸导电膜,通过羧基配位作用将具有优良导电性及催化能力的铜金属有机框架化合物(Cu-MOFs)自组装在对氨基苯甲酸修饰电极表面,制备了铜-金属有机框架物修饰电极。对Cu-MOFs进行了表征,研究了修饰电极的伏安特征及对甲硝唑(MNZ)的电催化特性,建立了一种高灵敏度的测定甲硝唑的电化学分析方法。在1.0~100.0μmol/L浓度范围内,MNZ的还原电流与其浓度呈良好的线性关系,检出限达0.23μmol/L,方法已用于蜂蜜样品中MNZ的测定。 展开更多
关键词 铜-金属有机框架化合物 甲硝唑 修饰电极 电催化
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