锰基金属有机骨架复合CNT电极的制备及其储锂性能

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作者 王亚清 苏芸 +2 位作者 李娜 都玲玲 王斌 《微纳电子技术》 CAS 2024年第9期11-17,共7页

为了制备出高性能的锂离子电池负极材料,以1,4-二氰基苯、碳纳米管(CNT)和氯化锰为原料,通过溶剂热法成功合成了一种新型锰基金属有机框架复合碳纳米管(Mn-MOF/CNT)材料。通过扫描/透射电子显微镜(SEM/TEM)、X射线衍射仪(XRD)和比表面... 为了制备出高性能的锂离子电池负极材料,以1,4-二氰基苯、碳纳米管(CNT)和氯化锰为原料,通过溶剂热法成功合成了一种新型锰基金属有机框架复合碳纳米管(Mn-MOF/CNT)材料。通过扫描/透射电子显微镜(SEM/TEM)、X射线衍射仪(XRD)和比表面积分析仪研究了Mn-MOF/CNT的结构和形貌。将Mn-MOF/CNT用作锂离子电池负极材料,表现出较好的储锂性能。Mn-MOF/CNT负极材料在0.1 A·g^(-1)的电流密度下,首圈循环的充电比容量达到1143 mA·h·g^(-1),经过100圈循环后,充电比容量还能保持787 mA·h·g^(-1)。同时,Mn-MOF/CNT负极材料展现出了优异的倍率性能,经过10 A·g^(-1)的大电流密度循环后,电流密度再恢复到0.1 A·g^(-1)时,其充电比容量仍然可以恢复到729 mA·h·g^(-1)。因此该新型Mn-MOF/CNT负极材料具有潜在的商业化前景。 展开更多

关键词 负极材料 锂离子电池 锰基金属有机骨架(Mn-MOF) 电化学性能 碳纳米管(CNT)

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锆基金属有机骨架材料/活性碳纤维复合材料的制备及其降解性能

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作者 刘其霞 张天昊 +2 位作者 季涛 葛建龙 单浩如 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期134-143,共10页

为改善活性碳材料在芥子气防护过程中存在的吸附易饱和、处置不当易造成二次污染等问题,制备了一种以活性碳纤维(ACF)为基材的新型降解材料。首先利用抽滤法将纳米锆溶胶沉积到ACF表面,随后采用层层自组装法,以ZrCl 4为金属簇、对苯二... 为改善活性碳材料在芥子气防护过程中存在的吸附易饱和、处置不当易造成二次污染等问题,制备了一种以活性碳纤维(ACF)为基材的新型降解材料。首先利用抽滤法将纳米锆溶胶沉积到ACF表面,随后采用层层自组装法,以ZrCl 4为金属簇、对苯二甲酸为有机配体,在纤维表面原位生长锆基金属有机骨架材料(Zr-MOF),最终制备出一种对芥子气模拟剂2-氯乙基乙基硫醚(CEES)有较高降解性能的Zr-MOF/ACF复合材料,综合采用扫描电子显微镜、X射线衍射、比表面积及孔结构分析等手段进行表征,并测试了其对CEES的降解性能和力学性能。结果表明:锆溶胶的引入有效提高了Zr-MOF在ACF表面的负载量,从而提升了所得材料对CEES的降解性能,并且力学性能也获得显著提高;综合考虑样品的降解性能、拉伸强度与制备效率,将经锆溶胶处理后进行15次循环处理的样品定为最佳工艺样品,经过24 h反应后,对CEES的降解率为83.08%,断裂强度为0.40 MPa,相比于酸化处理的活性碳纤维毡,复合材料的拉伸强度提升了80.99%。 展开更多

关键词 锆基金属有机骨架材料 层层自组装法 2-氯乙基乙基硫醚 活性碳纤维 化学战剂

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基于铁基金属有机骨架电化学传感器检测食品中的Cd^(2+)和Pb^(2+) 被引量：2

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作者 丁可武 林静 +3 位作者 陈锦阳 黄迪惠 代莉莉 叶瑞洪 《食品安全质量检测学报》 CAS 北大核心 2022年第24期7998-8007,共10页

目的制备铁负载于六羟基三亚苯基苯水合物(2,3,6,7,10,11-hexahydroxytriphenylenehydrate,Fe-HHTP),将其修饰到玻碳电极(glassycarbonelectrode,GCE)上,构建新型电化学传感器用以快速检测食品中的Cd^(2+)和Pb^(2+)。方法利用一步法制备... 目的制备铁负载于六羟基三亚苯基苯水合物(2,3,6,7,10,11-hexahydroxytriphenylenehydrate,Fe-HHTP),将其修饰到玻碳电极(glassycarbonelectrode,GCE)上,构建新型电化学传感器用以快速检测食品中的Cd^(2+)和Pb^(2+)。方法利用一步法制备Fe-HHTP,随后将其与多壁碳纳米管(multi-walledcarbonnanotube,MWCNT)协同作用后滴涂在玻碳电极表面,构建Fe-HHTP-MWCNT/GCE传感器,使用循环伏安法(cyclic voltammetry,CV)和电化学阻抗法(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)对材料进行电化学检测表征,并用差分脉冲阳极溶出伏安法(differential pulse anodic stripping voltammetry,DPASV)同时检测食品中的Cd^(2+)和Pb^(2+)。结果Cd^(2+)和Pb^(2+)在pH 5.75的醋酸盐缓冲液、富集电位为-1.0 V、富集时间为180 s、修饰涂层为3层时,溶出峰电流最大。在优化条件下,发现Cd^(2+)和Pb^(2+)的溶出峰电流的变化趋势和浓度有关,并形成了良好的线性关系。Cd^(2+)和Pb^(2+)的线性范围为5~500 ng/mL,线性相关系数(r2)分别为0.9993和0.9997,检出限分别为0.538和0.592 ng/mL。结论该法可用于检测粮食、饮料、生活饮用水中Cd^(2+)和Pb^(2+)的含量。 展开更多

关键词 电化学分析 Cd^(2+) Pb^(2+) 铁基金属有机骨架 多壁碳纳米管

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基于二硫化钼和钴基金属有机骨架的痕量汞离子电化学传感器

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作者 王日 边超 +3 位作者 谢勇 韩明杰 李洋 夏善红 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期19-26,共8页

汞离子(Hg^(2+))具有高生物毒性,痕量的汞也会对生态环境质量和人体健康造成严重危害.本文基于二硫化钼(MoS_(2))和钴基金属有机骨架(ZIF-67)的复合材料MoS_(2)@ZIF-67制备了一种新型的电化学传感器,结合MoS_(2)的优异导电性与金属有机... 汞离子(Hg^(2+))具有高生物毒性,痕量的汞也会对生态环境质量和人体健康造成严重危害.本文基于二硫化钼(MoS_(2))和钴基金属有机骨架(ZIF-67)的复合材料MoS_(2)@ZIF-67制备了一种新型的电化学传感器,结合MoS_(2)的优异导电性与金属有机骨架的催化性能,复合材料MoS_(2)@ZIF-67可放大电化学信号,提高电极的电化学活性.利用Hg^(2+)能与DNA中胸腺嘧啶T结合形成T-Hg^(2+)-T双螺旋结构的原理,使用差分脉冲伏安法实现了对水环境中痕量汞的特异性检测.该传感器对Hg^(2+)检测的线性范围为0.01~10μg/L,检出限为5 ng/L,并表现出较好的选择性.采用该传感器对自来水样品进行加标回收检测,回收率为110%~119%,在痕量汞的检测中具有良好的应用前景. 展开更多

关键词 汞离子检测 二硫化钼 钴基金属有机骨架 T-Hg^(2+)-T

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β-环糊精基金属有机框架材料的制备 及其对重金属离子的吸附 被引量：3

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作者 王宸杨 贾洁 李发学 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期158-166,共9页

为获得成本较低、绿色环保和优良吸附特性的重金属吸附材料,采用水热法合成了β-环糊精(β-CD)基金属有机骨架材料(β-CDMOF);利用柠檬酸(CA)作为交联剂,制备了一系列具有良好水稳定性的β-CD基吸附剂(β-CDMOF/CA)。并以印染废水中主... 为获得成本较低、绿色环保和优良吸附特性的重金属吸附材料,采用水热法合成了β-环糊精(β-CD)基金属有机骨架材料(β-CDMOF);利用柠檬酸(CA)作为交联剂,制备了一系列具有良好水稳定性的β-CD基吸附剂(β-CDMOF/CA)。并以印染废水中主要的重金属离子Sb(Ⅲ)、Pb(Ⅱ)为吸附对象,探讨了吸附剂对2种重金属离子的吸附性能。结果表明,当CA用量为β-CDMOF质量的3倍时,所制备的吸附剂β-CDMOF/CA(1∶3)对2种金属离子的吸附容量最高,吸附过程符合Langmuir吸附等温模型,均遵循准二级动力学方程,即化学吸附;当Sb(Ⅲ)、Pb(Ⅱ)溶液pH值分别为6和5时,β-CDMOF/CA(1∶3)对它们的饱和吸附量分别达到515.46和591.71 mg/g;经过5次吸附-解吸附后,β-CDMOF/CA(1∶3)对Sb(Ⅲ)、Pb(Ⅱ)的去除率仍高于75%,具有稳定的循环吸附性能。 展开更多

关键词 β-环糊精基金属有机骨架材料 印染废水 重金属离子 吸附

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二维纳米棒结构CoMn_(2)O_(4)/CC电极材料的制备及其电化学性能 被引量：1

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作者 刘家宏 卢世晨 +3 位作者 王立奎 刘燕红 温玉清 尚伟 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期59-68,共10页

金属氧化物因其高容量、低成本、适于商业化、环保等特点而常被应用于超级电容器电极材料。以Mn-MOF为前驱体,将其置于乙醇中与Co(NO_(3))_(2)进行离子交换和刻蚀反应,然后在空气中热处理,最后在碳布(carbon cloth,CC)基体上得到高度结... 金属氧化物因其高容量、低成本、适于商业化、环保等特点而常被应用于超级电容器电极材料。以Mn-MOF为前驱体,将其置于乙醇中与Co(NO_(3))_(2)进行离子交换和刻蚀反应,然后在空气中热处理,最后在碳布(carbon cloth,CC)基体上得到高度结晶的CoMn_(2)O_(4)二维纳米棒结构。对不同Co(NO_(3))_(2)添加量下制备的CoMn_(2)O_(4)/CC和直接热处理得到的Mn_(2)O_(3)/CC进行SEM和XRD分析,并且通过循环伏安测试、恒电流充放电测试和交流阻抗测试等进行电化学性能测试。结果表明:0.3 g Co(NO_(3))_(2)刻蚀后CoMn_(2)O_(4)/CC的母体结构相对保留良好,形成中空的纳米空心结构,热处理后在碳布上原位生长的垂直纳米棒结构均一密集地包裹碳纤维,由于无任何黏合剂的添加,确保较高的力学稳定性和导电性。在1.2 mA·cm^(-2)的电流密度下,电极材料具有809.8 mF·cm^(-2)的面积比电容;在5 mA·cm^(-2)的电流密度下循环5000周次后电容保持率为79.1%,是具有潜在应用前景的一种电极材料。 展开更多

关键词 超级电容器 锰基金属有机骨架衍生物 电极材料 柔性

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Ni-BTC/RGO复合材料的制备及其电化学性能 被引量：1

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作者 马锐 张宇雨 +3 位作者 王菲菲 刘琪瑶 李嘉琪 魏金枝 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期124-130,共7页

为了制备价格低廉且比电容高、循环稳定性好的电容器材料,采用电化学法合成石墨烯基含镍金属有机骨架材料Ni-BTC/RGO,研究含镍金属有机骨架材料Ni-BTC的合成条件以及Ni-BTC/RGO的电化学性能。对不同条件下的系列Ni-BTC材料进行XRD分析,... 为了制备价格低廉且比电容高、循环稳定性好的电容器材料,采用电化学法合成石墨烯基含镍金属有机骨架材料Ni-BTC/RGO,研究含镍金属有机骨架材料Ni-BTC的合成条件以及Ni-BTC/RGO的电化学性能。对不同条件下的系列Ni-BTC材料进行XRD分析,并对Ni-BTC,RGO和Ni-BTC/RGO进行SEM测试、循环伏安测试和恒电流充放电测试。结果表明:工作电压为6 V、反应时间为3 h、反应体系温度为35℃是Ni-BTC的最佳合成条件;Ni-BTC和RGO成功复合且RGO对Ni-BTC的结构并未产生影响;复合材料主要表现赝电容电化学行为。在0.5 A·g^(-1)电流密度下,Ni-BTC/RGO的比电容为468.72 F·g^(-1),功率密度为0.249 W·g^(-1);在1.0 A·g^(-1)电流密度下循环500周次以后,比电容保留率为50.08%。 展开更多

关键词 电化学法 镍基金属有机骨架 Ni-BTC/RGO 电化学性能

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Zr基MOFs在大气压等离子体中稳定性的研究 被引量：1

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作者 徐卫卫 董梦悦 +3 位作者 赵静 张鸣清 底兰波 张秀玲 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第16期16104-16108,共5页

Zr基MOF因具有良好的水热稳定性和一定的酸碱稳定性,被广泛应用于气体的存储分离、药物传输、化学传感以及催化等领域,近年来MOF与等离子体的相互作用也多有研究。本工作以典型UiO-66、UiO-67和UiO-66-NH 2为研究对象,探究了它们在大气... Zr基MOF因具有良好的水热稳定性和一定的酸碱稳定性,被广泛应用于气体的存储分离、药物传输、化学传感以及催化等领域,近年来MOF与等离子体的相互作用也多有研究。本工作以典型UiO-66、UiO-67和UiO-66-NH 2为研究对象,探究了它们在大气压介质阻挡放电(DBD)等离子体中的稳定性。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和氮气吸附脱附等温线(BET)分析等离子体处理前后样品的结构和比表面积变化。在三种Zr基MOF中,UiO-66在等离子体中的稳定性最好;UiO-67在等离子体处理后骨架结构部分被破坏,且比表面积仅为等离子体处理前的19.0%;UiO-66-NH 2的骨架结构基本被破坏,且比表面积仅为等离子体处理前的3.1%。这说明UiO-67和UiO-66-NH 2在CO 2、H 2混合气体等离子体放电后不能稳定存在。处理前后的UiO-66等离子体的XRD衍射特征峰基本吻合,且UiO-66等离子体处理后的表面积为等离子体处理前的80.2%,说明UiO-66在等离子体中具有良好的稳定性。在放电电压11.4~19.1 kV、放电时间0.5~3 h条件下UiO-66能保持良好的骨架结构。 展开更多

关键词 Zr基金属有机骨架材料 介质阻挡放电 等离子体 稳定性

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TEMPO功能化锆基MOFs的合成及醇催化氧化性能 被引量：3

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作者 庄金亮 刘湘粤 杜嬛 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期169-175,共7页

采用有机骨架分子侧链嫁接有机小分子催化基团策略,合成出TEMPO自由基功能化的三联苯二羧酸有机配体H2tpdc-TEMPO。利用醋酸为调节剂,H2tpdc-TEMPO与ZrOCl2溶剂热反应可获得TEMPO功能化的UiO-68-TEMPO纳米晶体。UiO-68-TEMPO为单分散八... 采用有机骨架分子侧链嫁接有机小分子催化基团策略,合成出TEMPO自由基功能化的三联苯二羧酸有机配体H2tpdc-TEMPO。利用醋酸为调节剂,H2tpdc-TEMPO与ZrOCl2溶剂热反应可获得TEMPO功能化的UiO-68-TEMPO纳米晶体。UiO-68-TEMPO为单分散八面体形貌纳米晶体,尺寸在800-1200 nm之间,BET比表面积高达1320 m^2/g,固态电子顺磁共振谱(EPR)谱证明UiO-68-TEMPO骨架含有大量TEMPO自由基。UiO-68-TEMPO纳米晶体可将各种芳香一级醇、二级醇和杂原子醇高效、高选择性氧化成相应的醇或者酮。UiO-68-TEMPO纳米晶体可重复使用4次仍保持75%以上的催化效率。最后,提出了UiO-68-TEMPO催化氧化苯甲醇的机理,即TBN作为助催化剂产生NO2/NO氧化还原对,实现了O2将TEMPO自由基氧化为鎓氧正离子,最终实现苯甲醇氧化成苯甲醛。 展开更多

关键词 多孔材料 锆基金属-有机骨架化合物 有机小分子催化剂 自由基 醇氧化

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电纺PLA/BioMIL-5复合纤维膜的制备及其吸附过滤性能研究 被引量：2

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作者 李建根 杨宕莎 +3 位作者 朱妍妍 岳振青 周靖恒 王新龙 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期259-265,共7页

采用静电纺丝技术制备聚乳酸(PLA)/锌基金属有机骨架(BioMIL-5)复合纤维膜,探讨了不同含量BioMIL-5对复合纤维膜纤维形貌和性能的影响,并研究了复合纤维膜的吸附过滤性能和抗菌性能。结果表明:随着BioMIL-5含量的增加,纤维平均直径先增... 采用静电纺丝技术制备聚乳酸(PLA)/锌基金属有机骨架(BioMIL-5)复合纤维膜,探讨了不同含量BioMIL-5对复合纤维膜纤维形貌和性能的影响,并研究了复合纤维膜的吸附过滤性能和抗菌性能。结果表明:随着BioMIL-5含量的增加,纤维平均直径先增大后减小,复合纤维膜的断裂伸长率和疏水性不断提高。与熔喷布相比,复合纤维膜可高效吸附PM_(2.5)和PM_(10),BioMIL-5质量分数为4%的复合纤维膜对PM_(2.5)和PM_(10)的平均过滤效率分别可达99.93%、99.96%,并且对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有一定的抗菌性。 展开更多

关键词 静电纺丝 锌基金属有机骨架 复合纤维膜 吸附过滤性能 抗菌性能

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Ni-MOFs@GO复合材料对亚甲基蓝吸附性能研究 被引量：1

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作者 张爱佳 单凤君 +3 位作者 纪馨越 陈玥琪 赵宇 喻靓 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期233-237,共5页

采用水热合成法制备镍基金属有机骨架材料(Ni-MOFs),然后以其为载体,采用溶液共混法制备Ni-MOFs@GO复合材料。采用傅里叶红外光谱仪和扫描电镜对其结构和形貌进行了表征。以亚甲基蓝(MB)为目标污染物,考察了Ni-MOFs与GO配比[m(Ni-MOFs)... 采用水热合成法制备镍基金属有机骨架材料(Ni-MOFs),然后以其为载体,采用溶液共混法制备Ni-MOFs@GO复合材料。采用傅里叶红外光谱仪和扫描电镜对其结构和形貌进行了表征。以亚甲基蓝(MB)为目标污染物,考察了Ni-MOFs与GO配比[m(Ni-MOFs)∶m(GO)]、MB初始浓度和Ni-MOFs@GO用量对MB吸附的影响,并对其吸附动力学和吸附等温线类型进行了探讨。结果表明,当m(Ni-MOFs)∶m(GO)为5∶1,MB初始浓度为25mg/L,Ni-MOFs@GO用量为0.6g/L时,对MB的吸附容量为243.898mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型(R^(2)>0.999);在25℃条件下,Ni-MOFs@GO对MB平衡吸附量为235.373mg/g。吸附等温线拟合表明,Freundlich(R^(2)_(F)>0.779)模型能较好地描述MB的吸附行为。 展开更多

关键词 金属有机骨架材料 镍基金属有机骨架材料 氧化石墨烯 吸附 亚甲基蓝

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