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Ga基液态金属@COFs的制备及其聚酰亚胺复合涂层的摩擦学性能
1
作者 刘超 唐雨凡 +3 位作者 薛新 靳子 杨仓 鲍艳 《精细化工》 北大核心 2025年第1期95-102,232,共9页
采用共价有机框架聚合物(COFs)对经聚乙烯吡咯烷酮(PVP)改性的镓基液态金属(GLM)进行包覆,制备了固-液复合润滑微胶囊(GLM@COFs),将GLM@COFs加入到聚酰亚胺(PI)中制备了GLM@COFs/PI复合涂层。通过TEM、XRD和EDS对GLM@COFs的结构组成进... 采用共价有机框架聚合物(COFs)对经聚乙烯吡咯烷酮(PVP)改性的镓基液态金属(GLM)进行包覆,制备了固-液复合润滑微胶囊(GLM@COFs),将GLM@COFs加入到聚酰亚胺(PI)中制备了GLM@COFs/PI复合涂层。通过TEM、XRD和EDS对GLM@COFs的结构组成进行了表征,考察了GLM@COFs添加量〔以4,4'-二氨基二苯醚(ODA)、均苯四甲酸酐(BTDA)和GLM@COFs总质量计,下同〕对GLM@COFs/PI复合涂层摩擦学性能的影响,采用SEM和XPS探究了磨损面对涂层的磨损机理。结果表明,GLM@COFs呈平均粒径约为2μm的球形;当GLM@COFs添加量为0.9%时,GLM@COFs/PI复合涂层的摩擦学性能最优,摩擦系数和体积磨损率分别为0.22和6.3×10^(–6) mm^(3)/(N·m),与未添加GLM@COFs的PI涂层相比,分别降低了35.3%和61.1%。COFs包覆GLM不仅可有效改善GLM与PI基体的相容性,还可有效发挥COFs与GLM协同减摩和耐磨的作用,在摩擦表面形成一层固-液复合自润滑转移膜,避免了基体和金属摩擦副之间的直接接触,进而有效降低了复合涂层的摩擦系数及体积磨损率。 展开更多
关键词 Ga基液态金属 共价有机框架聚合物 聚酰亚胺涂层 摩擦学 功能材料
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磷酸基COFs/Nafion复合膜的质子通道调控及其性能研究
2
作者 宋国庆 李旭 +1 位作者 张东伟 何春清 《电源技术》 北大核心 2025年第5期1019-1026,共8页
质子交换膜燃料电池是一种将化学能转化为电能的发电装置,开发高效且环保的质子交换膜对于满足人们对清洁能源的需求至关重要。Nafion膜是一种商用的质子交换膜,在高湿度下易发生溶胀。为了提高Nafion膜的质子传导能力,可在其中简单掺... 质子交换膜燃料电池是一种将化学能转化为电能的发电装置,开发高效且环保的质子交换膜对于满足人们对清洁能源的需求至关重要。Nafion膜是一种商用的质子交换膜,在高湿度下易发生溶胀。为了提高Nafion膜的质子传导能力,可在其中简单掺杂小分子无机酸,然而该方法容易导致交换膜发生泄漏。为了同时提高Nafion质子交换膜的机械性能和质子电导率,通过界面法合成含有磷酸基的共价有机框架(COFs,TpPa-PO_(3)H_(2))并将其掺入Nafion基体中。采用溶液浇铸法制得一系列TpPa-PO_(3)H_(2)/Nafion复合质子交换膜,并利用多种方法系统研究了磷酸基COFs掺杂对复合膜的微结构和性能的影响。掺杂TpPa-PO_(3)H_(2)可降低复合膜的结晶度,显著提高吸水率。磷酸基COFs和Na-fion基质间强烈的静电作用改善了复合膜的机械性能和热稳定性,降低了溶胀率。测试结果表明磷酸基COFs/Nafion复合膜质子电导率比纯Nafion膜最高可提升101%,单电池功率密度最高可提升81.2%,是一类综合性能良好的燃料电池用质子交换膜。 展开更多
关键词 质子交换膜 磷酸基共价有机框架 燃料电池 质子电导率
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磁性共价有机骨架Fe_(3)O_(4)@COFs的合成及其对T-2毒素的吸附
3
作者 武晋海 邱玉 +3 位作者 孙博 朱威 李毓 白家磊 《材料科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期202-209,共8页
霉菌毒素T-2具有强的细胞毒性,常见于受污染的农作物及其制品,对人、畜极具危害,但可通过吸附处理消除潜在风险,保障相关生产生活安全。本研究利用戊二醛偶联法合成了共价有机骨架材料Fe_(3)O_(4)@COFs,研究了Fe_(3)O_(4)@COFs对T-2毒... 霉菌毒素T-2具有强的细胞毒性,常见于受污染的农作物及其制品,对人、畜极具危害,但可通过吸附处理消除潜在风险,保障相关生产生活安全。本研究利用戊二醛偶联法合成了共价有机骨架材料Fe_(3)O_(4)@COFs,研究了Fe_(3)O_(4)@COFs对T-2毒素的吸附平衡、吸附动力学等。研究结果表明,合成材料Fe_(3)O_(4)@COFs对T-2毒素的吸附富集效果显著,吸附过程可在30 min内完成。吸附动力学模型更符合拟二级动力学模型,吸附机理为Fe_(3)O_(4)@COFs与T-2毒素之间存在“π-π”的相互作用;化学吸附是T-2毒素的速率决定步骤。将Fe_(3)O_(4)@COFs作为磁性固相萃取的材料用于吸附富集食品中的T-2毒素,在进行萃取条件优化时,研究确认采用乙腈和甲酸的混合溶液作为洗脱液,洗脱率为83.90%~89.10%,加标回收率为83.44%~88.6%,合成的新型Fe_(3)O_(4)@COFs材料,结合液相色谱串联质谱(LC-MS/MS),实现了对食品中T-2毒素的吸附富集。 展开更多
关键词 共价有机骨架 Fe_(3)O_(4)@cofs T-2毒素 吸附富集
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亚胺类COFs改性水处理膜的制备及应用进展 被引量：1
4
作者 潘亦维 樊奇峰 +1 位作者 张干伟 沈舒苏 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期29-37,共9页
共价有机框架(Covalent organic frameworks,COFs)是一种由C、H、O、N、B等第一、二周期的轻元素通过可逆的强共价键(C—C、C—O、C—Si、B—O)连接而成的新型多孔材料,具有可调孔径尺寸和多种官能团。近年来,已被用于水处理膜材料的改... 共价有机框架(Covalent organic frameworks,COFs)是一种由C、H、O、N、B等第一、二周期的轻元素通过可逆的强共价键(C—C、C—O、C—Si、B—O)连接而成的新型多孔材料,具有可调孔径尺寸和多种官能团。近年来,已被用于水处理膜材料的改性制备中。简述了亚胺类COFs材料的制备与应用,着重介绍了亚胺类COFs改性膜在有机染料分离、海水淡化、渗透气化、重金属离子的去除和有机溶剂纳滤的最新应用进展,分析了亚胺类COFs材料在水处理膜中的作用机理。得出COFs改性水处理膜在水处理领域内由于制作成本高、膜孔径不合适、易被污染等问题导致研究较少的结论,解决以上问题是未来研究的重点。 展开更多
关键词 亚胺类共价有机框架 膜改性 膜分离
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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
5
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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一种阴离子型共价有机框架薄膜材料的制备及其锂镁离子分离性能
6
作者 杨燕 谢健阳 +4 位作者 王献朗 陈昊天 谢文典 佘世雄 黄智昊 《化工新型材料》 北大核心 2025年第5期126-131,共6页
二维共价有机框架(COFs)膜是一种理想的分离材料。以2,4,6-三羟基-1,3,5-苯三甲醛(Tp)和2,5-二氨基苯磺酸(Pa-SO_(3)H)为构筑单体,通过原位溶剂热聚合方法,在多孔三氧化二铝(AAO)基底上快速制备出了一种二维COF膜TpPa-SO_(3)H,并研究了... 二维共价有机框架(COFs)膜是一种理想的分离材料。以2,4,6-三羟基-1,3,5-苯三甲醛(Tp)和2,5-二氨基苯磺酸(Pa-SO_(3)H)为构筑单体,通过原位溶剂热聚合方法,在多孔三氧化二铝(AAO)基底上快速制备出了一种二维COF膜TpPa-SO_(3)H,并研究了所得膜材料对锂镁离子的分离性能。结果表明:膜表面光滑平整,具有较高的结晶度和一维纳米孔道。TpPa-SO_(3)H上带负电荷的磺酸基团,不仅有利于提高膜的渗透通量,还能通过静电作用,提高两种离子的分离效率。该膜材料在LiCl(0.1mol/L)和MgCl_(2)(0.1mol/L)的双组分混合体系中,对Li^(+)/Mg^(2+)的分离因子可达22。静电作用和氢键相互作用是Mg 2+在纳米多孔膜中的主要扩散阻力和离子分离性能的主要影响因素。 展开更多
关键词 阴离子型 共价有机框架 薄膜 离子分离
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共价有机骨架化合物(COFs)储氢材料研究进展 被引量：4
7
作者 李贵贤 孙寒雪 +3 位作者 王成君 秦晓娟 朱照祺 李安 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期31-34,共4页
简要介绍了二维和三维COFs的结构,重点介绍了COFs作为储氢材料的研究现状和提高其储氢性能的改性方法,并对COFs在储氢方面存在的不足和未来的研究方向作出了总结与展望。
关键词 共价有机骨架化合物 储氢 吸附 模拟
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基于共价有机骨架的在线微固相萃取/高效液相色谱联用检测酚类化合物
8
作者 张成江 秦悦 +6 位作者 李玉凰 谭梦 雷佳红 蒋红 蒋欣庆 张艳飞 张浪 《分析测试学报》 北大核心 2025年第8期1683-1690,共8页
该文建立了一种共价有机骨架(COF)在线微固相萃取(μ-SPE)/高效液相色谱(HPLC)联用检测酚类化合物的方法。以1,3,5-苯三甲酰肼(Bth)和1,3,5-三甲酰基间苯三酚(Tp)为有机单体,采用溶剂热法合成Bth-Tp COF材料,其结构和形貌表征表明材料... 该文建立了一种共价有机骨架(COF)在线微固相萃取(μ-SPE)/高效液相色谱(HPLC)联用检测酚类化合物的方法。以1,3,5-苯三甲酰肼(Bth)和1,3,5-三甲酰基间苯三酚(Tp)为有机单体,采用溶剂热法合成Bth-Tp COF材料,其结构和形貌表征表明材料具有良好的物化性能。将Bth-Tp作为微固相萃取吸附剂用于5种酚类的分离富集,通过单因素实验,系统考察了影响萃取性能的主要因素;与4种商业化材料相比,其萃取效果显著优于商用材料。在最优实验条件下,结合高效液相色谱-二极管阵列检测器,对环境水样中5种酚类化合物进行检测。方法在0.50~200.00μg/L范围内线性关系良好(r≥0.9990),检出限(S/N≥3)为0.10~2.00μg/L,饱和萃取容量为2.65~7.84μg。在3个浓度水平下的加标回收率为82.5%~120%,相对标准偏差(RSD)为0.80%~7.0%。与传统的酚类化合物富集检测方法相比,该方法具有简单、快速、灵敏、准确的显著优势。 展开更多
关键词 共价有机骨架 在线微固相萃取 高效液相色谱 酚类化合物 水样
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高分散COF基离子传导膜提高全钒液流电池性能
9
作者 房庭旭 逄博 +3 位作者 崔福军 姜晓滨 吴雪梅 贺高红 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第4期95-103,112,共10页
提出一种单体与聚合物溶液先浇铸成前驱体膜,而后溶剂热原位生长的高分散COF复合膜制备方法。硫酸酯化聚苯并咪唑(PBIOSO 3H)与磺酸氨单体间具有强氢键相互作用,可在膜中均匀分散单体并原位限域生长磺酸共价有机框架(SCOF),解决了COFs... 提出一种单体与聚合物溶液先浇铸成前驱体膜,而后溶剂热原位生长的高分散COF复合膜制备方法。硫酸酯化聚苯并咪唑(PBIOSO 3H)与磺酸氨单体间具有强氢键相互作用,可在膜中均匀分散单体并原位限域生长磺酸共价有机框架(SCOF),解决了COFs掺杂膜易团聚的问题。硫酸酯化聚苯并咪唑膜中引入SCOF后,质子传导率提高了89.7%,面电阻降低了48.6%,氢钒离子选择性提高了1.5倍。其全钒液流电池在电流密度200 mA/cm^(2)下,能量效率达到79.5%,远高于商业化的Nafion212膜(69.9%),表明本文提出的单体浇铸原位生长制备高分散COF基离子传导膜的方法可以有效提高全钒液流电池性能。 展开更多
关键词 质子交换膜 全钒液流电池 共价有机框架 高分散
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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
10
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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共价有机骨架聚合物(COFs)的研究进展 被引量：2
11
作者 张春燕 罗建新 +2 位作者 张德春 吴昊 赵素琳 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期19-21,共3页
共价有机骨架聚合物(COFs)是一类结晶微孔聚合物,具有优异的孔性质、高的热及化学稳定性和大的比表面积,在气体储存、催化、光电材料等诸多领域中有重要的应用前景,已成为国内外的研究热点。简要介绍了共价有机骨架聚合物的合成方法,最... 共价有机骨架聚合物(COFs)是一类结晶微孔聚合物,具有优异的孔性质、高的热及化学稳定性和大的比表面积,在气体储存、催化、光电材料等诸多领域中有重要的应用前景,已成为国内外的研究热点。简要介绍了共价有机骨架聚合物的合成方法,最后对该领域未来发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 共价有机骨架聚合物 溶剂热合成 微波合成 离子热合成
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新型汞离子吸附材料研究进展
12
作者 张爱京 王桢钰 +4 位作者 肖宁宁 宋艳娜 李军 冯江涛 延卫 《化工进展》 北大核心 2025年第2期899-913,共15页
汞污染来源广泛、排放量大,已成为世界上最严重的十大污染源之一。在众多汞离子去除技术中,吸附法由于具有高效且经济的特点,成为了较为成熟且应用广泛的处理技术。性能优异的吸附剂是吸附法的关键,而传统的吸附材料吸附性能有限。基于... 汞污染来源广泛、排放量大,已成为世界上最严重的十大污染源之一。在众多汞离子去除技术中,吸附法由于具有高效且经济的特点,成为了较为成熟且应用广泛的处理技术。性能优异的吸附剂是吸附法的关键,而传统的吸附材料吸附性能有限。基于此,本文介绍了近年来报道的金属有机骨架材料(MOFs)、共价有机框架材料(COFs)、共轭微孔聚合物(CMPs)、导电聚合物、二维过渡金属碳(氮)化物(MXenes)和复合材料等新型汞离子吸附材料,详细论述了这些吸附材料的结构特征及其与汞离子的吸附特性之间的关系。总结了水中汞离子吸附材料的发展前景,指出调节材料结构以及添加特定官能团是进一步研发新材料的方向,希望对新型汞离子吸附材料的设计和开发提供一定参考和启发。 展开更多
关键词 汞离子吸附 金属有机骨架 共价有机框架 共轭微孔聚合物 二维过渡金属碳(氮)化物
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基于共价有机骨架的水凝胶固相萃取在农药检测中的应用
13
作者 孙蕾 刘凌志 +1 位作者 刘玉碟 沈晓芳 《分析测试学报》 CAS 北大核心 2025年第1期145-154,共10页
食品中农药残留超标对生物多样性以及人类健康造成潜在威胁。固相萃取技术广泛应用于农药的萃取,该方法的核心是吸附材料的选择。共价有机骨架(COFs)材料因其独特的优点在样品预处理中得到广泛的关注,而COFs的结构决定了材料的吸附性能... 食品中农药残留超标对生物多样性以及人类健康造成潜在威胁。固相萃取技术广泛应用于农药的萃取,该方法的核心是吸附材料的选择。共价有机骨架(COFs)材料因其独特的优点在样品预处理中得到广泛的关注,而COFs的结构决定了材料的吸附性能,这对提高农药的萃取效果有重要作用。该研究制备了6种不同结构与性质的COFs(同一母体接枝不同官能团、具有不同带电性质、具有不同共轭结构),在不改变COFs结构的情况下,将其制备为COFs-海藻酸钠水凝胶(CACPs),建立了CACPs-分散固相萃取(CACPs-dSPE)方法,比较不同CACPs对氨基甲酸酯类、三唑类以及三嗪类农药的萃取效果。利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线晶体衍射等方法对系列COFs以及系列CACPs的形貌、结构与性质进行表征。CACPs-dSPE结合高效液相色谱(HPLC)或紫外-可见分光光度法(UV-Vis)探究萃取效果,并结合理论计算模拟COFs与待测物的结合情况,探讨了不同CACPs对氨基甲酸酯类、三唑类以及三嗪类农药的吸附机理。结果表明:CACPs对不同类型农药的吸附性能是由其多孔结构性质(比表面积、孔径大小)和所负载COFs的固有结构协调决定,大的共轭结构、接枝羟基基团的COFs所制备的CACPs最有利吸附三类农药,其中Dt-TAPB-CACPs的萃取效果最佳。这为萃取农药过程中吸附材料的选择和设计提供了理论指导。 展开更多
关键词 农药残留 共价有机骨架 cofs-海藻酸钠水凝胶 分散固相萃取(dSPE) 吸附机理
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基于共价有机框架材料的固相微萃取研究进展 被引量：1
14
作者 程颖超 高祎阳 +6 位作者 李小敏 陈鲁玉 杜芳 郭洁 孟弋童 孙敏 冯娟娟 《色谱》 北大核心 2025年第2期120-130,共11页
固相微萃取(SPME)是一种快速、简便的样品前处理技术,能够实现分析物的富集,并便于与其他检测技术联用,从而建立准确、灵敏的分析方法。SPME技术已被广泛应用于环境监测、食品安全、生命分析、生物医药等诸多领域。SPME技术的核心是萃... 固相微萃取(SPME)是一种快速、简便的样品前处理技术,能够实现分析物的富集,并便于与其他检测技术联用,从而建立准确、灵敏的分析方法。SPME技术已被广泛应用于环境监测、食品安全、生命分析、生物医药等诸多领域。SPME技术的核心是萃取涂层,萃取涂层的性能直接决定着萃取选择性、萃取效率和富集效应等,因此新型、高性能萃取涂层材料的开发一直是分析化学及样品前处理领域的热点。共价有机框架(COFs)是一种通过共价键连接形成的多孔结晶性网状高分子材料,具有比表面积大、孔隙率高、稳定性好、可设计性强、合成及后修饰简便等优点,已广泛应用于气体吸附、催化、传感和药物输送等领域。近年来,COFs在样品前处理领域引起了广泛关注,多种基于COFs的新型SPME材料被开发出来,并应用于不同类型样品中多种分析物的萃取和富集。本文主要总结了近三年COFs在纤维SPME、管内SPME以及膜SPME等方面的研究进展。通过物理涂覆、原位合成以及化学键合的方法,将功能化COFs或COFs杂化材料修饰于纤维表面,制备出SPME纤维;将SPME纤维与色谱分析技术联用,可用于环境和食品样品中多环芳烃、邻苯二甲酸酯类化合物、多氯联苯类化合物和农药等多种分析物的检测,并能够展现出良好的富集能力、较宽的线性范围和较高的灵敏度。基于管内SPME技术,COFs基整体柱型萃取管和纤维填充型萃取管能够与高效液相色谱在线联用,分别开发出针对合成酚类抗氧化剂和双酚类化合物的高灵敏检测方法。此外,COFs也被应用于膜SPME技术,并能够实现环境水中痕量多氯联苯的高效萃取。最后,本文展望了COFs在SPME领域的发展趋势。 展开更多
关键词 共价有机框架 固相微萃取 色谱分析 环境分析 食品分析 生物分析 综述
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产过氧化氢的仿生电极材料的研究进展
15
作者 戴钰萍 高学飞 +3 位作者 朱兆连 黄琪媛 韩欣雨 高燕 《南京工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期22-29,39,共9页
传统的蒽醌法制备过氧化氢(H_(2)O_(2))存在易产生“三废”等问题,而电化学氧还原反应(ORR)产H_(2)O_(2)更为绿色清洁,但是H_(2)O_(2)选择性低、效率不高。在生物体内,O_(2)先通过NADPH氧化酶或者CoQH_(2)-细胞色素c还原酶接受电子,反... 传统的蒽醌法制备过氧化氢(H_(2)O_(2))存在易产生“三废”等问题,而电化学氧还原反应(ORR)产H_(2)O_(2)更为绿色清洁,但是H_(2)O_(2)选择性低、效率不高。在生物体内,O_(2)先通过NADPH氧化酶或者CoQH_(2)-细胞色素c还原酶接受电子,反应生成超氧阴离子(·O_(2)^(-)),·O_(2)^(-)在超氧化物歧化酶(SOD)的作用下与生物体内代谢反应产生的H^(+)结合生成H_(2)O_(2),该过程的电子转移速率、能量利用效率和H_(2)O_(2)选择性高。因此,模仿生物体产H_(2)O_(2)成为国内外材料应用领域的研究前沿之一。其中,金属有机框架(MOFs)和共价有机框架(COFs)与产H_(2)O_(2)酶的活性结构类似,成为产H_(2)O_(2)仿生电极材料研究的热点。本文总结了生物体内产H_(2)O_(2)的生化机制,重点探讨了MOFs和COFs的微观结构特点、产H_(2)O_(2)机制及作为仿生电极催化剂的优势,并提出下一步研究方向。 展开更多
关键词 H_(2)O_(2) 氧还原反应 NADPH氧化酶(NOX) 金属有机框架(MOFs) 共价有机框架(cofs)
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合成H_(2)O_(2)的光催化剂改性方法研究进展
16
作者 高学飞 戴钰萍 +3 位作者 朱兆连 韩欣雨 黄琪媛 王海玲 《南京工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期349-360,共12页
传统的蒽醌法合成H_(2)O_(2)存在能耗高、易产生“三废”、安全风险大等问题,光催化合成H_(2)O_(2)技术可以实现即产即用,更加绿色环保,其中催化剂是光催化合成H_(2)O_(2)的核心。本文介绍了光催化合成H_(2)O_(2)的机制,综述了石墨相氮... 传统的蒽醌法合成H_(2)O_(2)存在能耗高、易产生“三废”、安全风险大等问题,光催化合成H_(2)O_(2)技术可以实现即产即用,更加绿色环保,其中催化剂是光催化合成H_(2)O_(2)的核心。本文介绍了光催化合成H_(2)O_(2)的机制,综述了石墨相氮化碳(gC_(3)N_(4))基材料、金属氧化物和大分子化合物3种类型光催化剂的改性方法及其产H_(2)O_(2)的构效关系;得出比表面积与孔隙结构、O 2吸附能力、光捕获性能和载流子分离效果等是影响光催化剂产H_(2)O_(2)性能的关键因素;指出了现有光催化剂合成H_(2)O_(2)存在的问题,并对未来的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 光催化 光催化剂改性 过氧化氢 氧还原反应 gC_(3)N_(4) 金属氧化物 金属有机框架(MOFs) 共价有机框架(cofs)
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共价有机框架膜及在液体分离中的应用研究进展
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作者 马鹏程 单斌 王新波 《精细化工》 北大核心 2025年第3期492-507,共16页
共价有机框架(COFs)是一种共价键连接有机单元形成的新型晶体多孔材料,具有孔隙率高、周期性延伸、结构规整和易于定制等优点,是制备高性能分离膜的理想材料。COFs不同的成键方式及制膜方法已成为COFs膜分离应用研究的基础和关键技术,... 共价有机框架(COFs)是一种共价键连接有机单元形成的新型晶体多孔材料,具有孔隙率高、周期性延伸、结构规整和易于定制等优点,是制备高性能分离膜的理想材料。COFs不同的成键方式及制膜方法已成为COFs膜分离应用研究的基础和关键技术,在液体分离中展现出巨大的潜力。该文综述了COFs材料的分类,对不同共价键连接的COFs进行了特性分析;重点分析了连续COFs膜的制备策略,包括原位生长法、界面聚合法、纳米片堆叠法、层层组装法和电化学法等,指出COFs膜制备的关键技术要点,并对不同成膜方法的优劣进行了讨论;探讨了COFs膜在废水中有机分子脱除、海水淡化、有机溶剂纳滤等液体分离领域的应用进展;最后,对COFs膜在未来发展的机遇和挑战进行了展望。 展开更多
关键词 共价有机框架 膜分离 制膜方法 界面聚合 液体分离
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共价有机框架材料(COFs)在氧电极电催化中的研究进展 被引量：2
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作者 邹文午 蒋国星 杜丽 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1891-1905,共15页
在碳达峰、碳中和的目标之下,燃料电池、金属-空气电池、电解水等清洁能源技术提高了能源利用率,在未来将成为新的能源消费方式。氧还原反应(ORR)、氧析出反应(OER)因其缓慢的动力学过程而导致此类清洁能源技术的发展受到阻碍。贵金属... 在碳达峰、碳中和的目标之下,燃料电池、金属-空气电池、电解水等清洁能源技术提高了能源利用率,在未来将成为新的能源消费方式。氧还原反应(ORR)、氧析出反应(OER)因其缓慢的动力学过程而导致此类清洁能源技术的发展受到阻碍。贵金属催化剂虽被认为是最高效的催化剂,但其成本高、稳定性低,寻找非贵金属催化剂已成为相关研究的趋势。共价有机框架材料(COFs)作为一类新兴的材料,由有机单体通过特殊的共价键连接而成,因其具有可调控的结构、低密度、高稳定性、较大比表面积等独特的优点,通过合理的设计策略,将其应用于电催化剂的研究在近年来逐步兴起。本文回顾了近期适用于ORR、OER及ORR/OER双功能电催化的二维COFs(2D COFs)材料,主要介绍了以纯COFs作为电催化剂、COFs与其他材料形成复合结构、COFs热解碳化等策略制备高效电催化剂,并从分子设计及电子调控等层面上梳理了上述策略对电催化活性中心的形成或电催化活性提升的原因,对当前存在的问题提出总结,以期在今后的研究中起到一定借鉴意义。 展开更多
关键词 共价有机框架 氧还原反应 氧析出反应 电催化剂
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锂离子在共价有机骨架/石墨烯复合材料中的吸附与传输特性
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作者 徐毅 孙怡雯 +3 位作者 孙怿 方浩言 周子恒 袁彬 《上海大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第6期1040-1052,共13页
利用分子模拟方法对共价有机骨架(covalent organic framework,COF)/石墨烯(graphene,G)复合材料(COF@G)中锂离子(Li^(+))的吸附与传输特性开展了研究,明确了Li^(+)的吸附位点与吸附顺序,得到了相应的吸附能,观察到了COF@G的表观形貌变... 利用分子模拟方法对共价有机骨架(covalent organic framework,COF)/石墨烯(graphene,G)复合材料(COF@G)中锂离子(Li^(+))的吸附与传输特性开展了研究,明确了Li^(+)的吸附位点与吸附顺序,得到了相应的吸附能,观察到了COF@G的表观形貌变化,并获得了其中的π-π堆积作用以及COF-G、Li^(+)-G间距.当达到饱和吸附状态时,COF@G的体积变化率低于25%,平均电压保持在3.20 V以上.在同等条件下,Li^(+)在G外表面的电导率最大.模拟结果可为此类体系的实际应用提供相应的理论基础. 展开更多
关键词 共价有机骨架 石墨烯 锂离子 吸附与传输 分子模拟
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磺化共价有机框架改性壳聚糖质子交换膜的制备及其性能研究 被引量：3
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作者 李建全 李瑶 +1 位作者 王乐天 王朝 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期808-813,共6页
开发低成本、高性能的质子交换膜电解质对能源转化与存储领域的发展至关重要。将磺化共价有机框架(TPBD-SO_(3)H)引入到壳聚糖(CS)基体中,制备了一系列CS/TPBD-SO_(3)H复合膜,并对其结构与性能进行了表征。结果表明:TPBD-SO_(3)H与CS之... 开发低成本、高性能的质子交换膜电解质对能源转化与存储领域的发展至关重要。将磺化共价有机框架(TPBD-SO_(3)H)引入到壳聚糖(CS)基体中,制备了一系列CS/TPBD-SO_(3)H复合膜,并对其结构与性能进行了表征。结果表明:TPBD-SO_(3)H与CS之间能够产生交联作用,提高了复合膜的热稳定性和机械性能,其中拉伸强度达到了最高的80.2 MPa,与CS膜相比提高了201%;交联作用降低了复合膜的溶胀率,与CS膜相比下降了约40%。TPBD-SO_(3)H的孔道结构以及丰富的磺酸基团起到优化质子传输路径的作用,使复合膜的质子电导率在80℃,95%RH条件下,最高达到了24.7 mS/cm,为CS膜的2倍。 展开更多
关键词 质子交换膜 共价有机框架 壳聚糖 磺化
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