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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
1
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
2
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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有机多孔材料的辐射化学研究进展
3
作者 王月 吴翼茜 +4 位作者 王茜 姜帆 彭浩宇 彭静 翟茂林 《核化学与放射化学》 北大核心 2025年第4期380-396,共17页
以金属有机框架(MOF)和共价有机框架(COF)为代表的有机多孔材料,因其优异的结晶性、多孔性和稳定性,在吸附分离、非均相催化、能量存储、传感、光电转化、药物递送等领域受到了极大关注。这类材料普遍具有规则有序的晶体结构和拓展的共... 以金属有机框架(MOF)和共价有机框架(COF)为代表的有机多孔材料,因其优异的结晶性、多孔性和稳定性,在吸附分离、非均相催化、能量存储、传感、光电转化、药物递送等领域受到了极大关注。这类材料普遍具有规则有序的晶体结构和拓展的共轭结构,对电离辐射展现出良好的稳定性,有望作为吸附材料或者催化剂应用于辐射环境中。电离辐射技术具有穿透性强、条件温和、操作简单、可规模放大等特点,在材料制备和改性中展现出独特优势,并可作为一种新型供能方式,为催化体系构建新平台。本文简要介绍了有机多孔材料及其发展历史,重点综述了有机多孔材料的辐射合成、辐射改性及其在辐射催化中的应用等方面的研究进展,并对有机多孔材料的辐射化学的未来研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 金属有机框架 共价有机框架 辐射合成 辐射改性 辐射催化
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多孔有机框架结构及其衍生物的CO_(2)吸附性能研究进展
4
作者 张雨珂 李翔宇 +1 位作者 王建成 易群 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第2期16-29,共14页
在应对全球气候变化和减少温室气体排放的紧迫需求下,开发高效、经济的CO_(2)捕集技术成为科研工作的重中之重。在此背景下,金属有机框架(MOFs)与共价有机框架(COFs)及其衍生物因其独特的物理化学性质而成为研究的热点之一。系统地回顾... 在应对全球气候变化和减少温室气体排放的紧迫需求下,开发高效、经济的CO_(2)捕集技术成为科研工作的重中之重。在此背景下,金属有机框架(MOFs)与共价有机框架(COFs)及其衍生物因其独特的物理化学性质而成为研究的热点之一。系统地回顾和分析近年来MOFs/COFs等多孔结构的CO_(2)吸附相关研究进展,比较探讨了MOFs、COFs及其衍生物在CO_(2)捕集方面的性能优化策略。聚焦于材料的设计与合成、CO_(2)吸附性能评估、吸附机制解析等方面,全面总结了影响结构吸附性能的关键因素。特别关注了结构的功能化修饰、孔径调控、表面性质改进以及复合材料等策略对CO_(2)吸附能力的影响,并探讨了通过试验和理论计算相结合的方式,揭示吸附剂与吸附质之间的相互作用机制,提供了分子层面的理解。最后分析了现有研究中存在的问题和挑战,提出了未来研究的方向和建议。 展开更多
关键词 CO_(2) 吸附 多孔材料 金属有机框架 共价有机框架
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骨架材料在固相微萃取方面的应用研究进展
5
作者 李丙阳 陈佳 邱洪灯 《分析测试学报》 北大核心 2025年第2期195-210,共16页
固相微萃取(SPME)是样品前处理技术中的一个重要方法,萃取剂是影响萃取效果的核心要素。骨架材料具有较高的比表面积和可调的孔径,非常适合用作SPME纤维涂层材料,已被广泛应用于生物医药、食品农业、法医鉴定、环境处理、分离分析以及... 固相微萃取(SPME)是样品前处理技术中的一个重要方法,萃取剂是影响萃取效果的核心要素。骨架材料具有较高的比表面积和可调的孔径,非常适合用作SPME纤维涂层材料,已被广泛应用于生物医药、食品农业、法医鉴定、环境处理、分离分析以及催化传感等领域的样品前处理中。诸多研究表明,骨架材料与SPME的结合所带来的技术突破不仅局限于材料和方法本身,同时也有望在更多前沿新型的应用领域中大放异彩。该文综述了近年来骨架材料在固相微萃取领域的应用研究进展,首先阐明了SPME技术的原理支撑,再从应用性、多样性、创新性以及前瞻性的角度,分别介绍了不同种类骨架材料在SPME技术中的应用,最后对这些工作的研究进展进行了总结和展望。 展开更多
关键词 骨架材料 固相微萃取 纤维涂层 样品前处理 共价有机骨架 金属有机骨架 氢键有机骨架
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新型汞离子吸附材料研究进展
6
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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MOFs和COFs在选择性富集及色谱分离中药活性成分中的应用进展
7
作者 司甜甜 赵薇 +2 位作者 孙启慧 容蓉 孙敏 《分析测试学报》 CAS 北大核心 2025年第1期82-90,共9页
金属有机框架材料(MOFs)和共价有机框架材料(COFs)具有超大比表面积和可调节的孔径等结构特点,可以实现目标化合物的选择性富集和分离,在中药活性成分领域表现出广泛的应用前景。该文综述了MOFs、COFs的常用制备方法,阐述了MOFs、COFs... 金属有机框架材料(MOFs)和共价有机框架材料(COFs)具有超大比表面积和可调节的孔径等结构特点,可以实现目标化合物的选择性富集和分离,在中药活性成分领域表现出广泛的应用前景。该文综述了MOFs、COFs的常用制备方法,阐述了MOFs、COFs及其复合材料在选择性富集、色谱分离不同中药基质活性成分方面的应用,并结合网络药理学探讨了其在靶向中药活性成分方面的发展前景,为新型有机框架材料在中药有效成分领域的研究提供了思路。 展开更多
关键词 金属有机框架 共价有机框架 中药活性成分 选择性富集 色谱分离
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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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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
9
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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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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共价有机框架材料/粘胶水刺非织造布的制备及其染料吸附性能
11
作者 李逢春 孙辉 +2 位作者 于斌 谢有秀 张德伟 《纺织学报》 北大核心 2025年第2期170-179,共10页
为制备用于有机染料废水处理的粘胶水刺非织造布(VSN),用稀盐酸对VSN进行预处理后,以1,3,5-三(4-氨基苯基)苯(TAP)和2,6-吡啶二甲醛(DFP)为原料、以乙腈为溶剂、以乙酸为催化剂的条件下进行溶剂热反应,在VSN表面原位合成共价有机框架材... 为制备用于有机染料废水处理的粘胶水刺非织造布(VSN),用稀盐酸对VSN进行预处理后,以1,3,5-三(4-氨基苯基)苯(TAP)和2,6-吡啶二甲醛(DFP)为原料、以乙腈为溶剂、以乙酸为催化剂的条件下进行溶剂热反应,在VSN表面原位合成共价有机框架材料(Pyridine-COF),得到共价有机框架材料/粘胶水刺非织造布(Pyridine-COF/VSN)。借助扫描电子显微镜、红外光谱仪和X射线光电子能谱仪分别表征了Pyridine-COF/VSN的外观形貌、化学结构和元素组成,并测试了其吸附性能、循环使用性能和力学性能。结果表明:Pyridine-COF在VSN纤维表面呈球形结构,粒径为400 nm左右;且制得的Pyridine-COF/VSN对水中阳离子染料亚甲基蓝和罗丹明B(MB和RhB)以及阴离子染料刚果红和甲基橙(CR和MO)均有一定的吸附能力,其中对RhB吸附效率最高,在染液初始质量浓度为20 mg/L、吸附温度为25℃、吸附溶液pH值为7的条件下,Pyridine-COF/VSN对RhB的吸附效率可达98.06%,吸附平衡时间为120 min;Pyridine-COF/VSN具有重复吸附使用性能,经6次循环使用后对RhB的吸附效率可保持在64.60%左右;相比于VSN,Pyridine-COF/VSN的拉伸强度有所下降,而断裂伸长率有所提高。 展开更多
关键词 共价有机框架材料 粘胶水刺非织造布 吸附性能 吸附机制 染料废水 废水处理
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喹啉羧酸共价有机框架微球在线固相萃取4种黄曲霉毒素 被引量：1
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作者 王荣雨 刘杰 +3 位作者 周静 李涛 王晓 纪文华 《分析测试学报》 CAS 北大核心 2025年第1期163-171,共9页
以1,3,5-三(4-氨基苯基)苯、联苯二甲醛、丙酮酸为合成反应单体,氨基磺酸为催化剂,利用Doebner串联反应成功制备了具有喹啉羧酸骨架的共价有机框架(QCA-COF)微球。通过优化反应条件发现,采用1,4-二氧六环-乙腈溶液(1∶4,体积比)作为反... 以1,3,5-三(4-氨基苯基)苯、联苯二甲醛、丙酮酸为合成反应单体,氨基磺酸为催化剂,利用Doebner串联反应成功制备了具有喹啉羧酸骨架的共价有机框架(QCA-COF)微球。通过优化反应条件发现,采用1,4-二氧六环-乙腈溶液(1∶4,体积比)作为反应溶剂时,可获得具有微米级粒径的微球。采用扫描电子显微镜、红外光谱、X射线粉末衍射、N_(2)吸脱附实验对QCA-COF微球的结构进行表征。由于QCA-COF微球具有芳环、喹啉基团、羧基等官能团,可通过氢键、π-π等多重相互作用与黄曲霉毒素进行吸附,其吸附能力优于C_(18)、PSA以及GCB等商用材料。将QCA-COF材料作为在线固相萃取柱的填料,详细优化了在线固相萃取条件。将在线固相萃取柱与高效液相色谱联用,建立了4种黄曲霉毒素的检测方法,检出限为0.024~0.030 ng·g^(-1)。经方法学验证,该方法具有较好的回收率(82.5%~105%)和精密度(4.3%~10%,n=6),适用于花生、小麦、陈皮、杏仁、决明子等食品与中药材中4种黄曲霉毒素的测定。 展开更多
关键词 黄曲霉毒素 在线固相萃取 共价有机框架 高效液相色谱
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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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醚键桥联金属酞菁聚合物的合成及光催化性能
14
作者 何淑媛 员佩雪 +1 位作者 董昕儒 张学俊 《应用化工》 北大核心 2025年第2期347-354,共8页
使用溶剂热法,通过4-硝基邻苯二甲腈与2,7-二羟基-9-芴酮、1,5-二羟基蒽醌、2,6-二羟基蒽醌亲核取代得3种酞菁共价有机聚合物前驱体(2,7-BPF、1,5-DPA、2,6-DPA),进一步与ZnAc在1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)催化下自聚形成3... 使用溶剂热法,通过4-硝基邻苯二甲腈与2,7-二羟基-9-芴酮、1,5-二羟基蒽醌、2,6-二羟基蒽醌亲核取代得3种酞菁共价有机聚合物前驱体(2,7-BPF、1,5-DPA、2,6-DPA),进一步与ZnAc在1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)催化下自聚形成3种醚键桥联金属酞菁共价有机聚合物(2,7-BCOF-Zn,1,5-DCOF-Zn,2,6-DCOF-Zn)。通过FTIR、PXRD、N_(2)吸附-脱附测试、SEM、XPS、UV-Vis DRS对前驱体和共价有机聚合物进行结构与微观形貌表征。以亚甲基蓝(MB)为模型污染物,考察3种聚合物在光照条件下对MB吸附降解能力,分析光催化条件下产生的活性物质。2,7-BCOF-Zn,1,5-DCOF-Zn,2,6-DCOF-Zn对MB均有良好催化能力,其中2,6-DCOF-Zn吸附降解能力最佳,降解率达94.5%,经过5次循环实验,降解率保持在90%以上。 展开更多
关键词 酞菁 共价有机框架 光催化
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共价有机框架吸附放射性气态碘的研究进展
15
作者 梁书玮 俞杰 +3 位作者 谢钟音 裴鉴禄 林中鑫 陈泽翔 《化工进展》 北大核心 2025年第7期3965-3975,共11页
核裂变产物中的放射性气态碘是污染环境的主要核素。核电厂采用固体吸附的方法捕集废气中的放射性碘。浸渍活性炭作为工业用碘吸附材料,具有吸附效率高、制造成本低的优点,但存在吸附容量低、易老化、高温易分解等问题。共价有机框架(co... 核裂变产物中的放射性气态碘是污染环境的主要核素。核电厂采用固体吸附的方法捕集废气中的放射性碘。浸渍活性炭作为工业用碘吸附材料,具有吸附效率高、制造成本低的优点,但存在吸附容量低、易老化、高温易分解等问题。共价有机框架(covalent organic frameworks,COFs)作为一类共价键连接的新型晶态多孔材料,具有比表面积高、孔道结构有序、结构可设计性以及物理化学稳定性强等特点,展现出优异的碘吸附性能。本文探讨了不同种类碘化合物在COFs内的吸附机理,概述了不同种类COFs的碘吸附性能,系统总结了影响COFs碘吸附性能的多种因素,提出了高碘吸附性能COFs材料的设计策略。最后,总结了COFs实现工业应用的主要挑战及发展前景,指出需开发具有普适性的低成本COFs制备方法并加强其在实际工况条件下吸附性能的研究。 展开更多
关键词 共价有机框架 放射性碘 吸附 吸附机理 多孔材料
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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
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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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磁性共价有机骨架的制备及应用——仪器分析开放性实验教学实践
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作者 江丹丹 贾琼 《色谱》 北大核心 2025年第6期705-709,共5页
针对当前有机合成实验在性质研究方面的不足以及仪器分析实验方法相对独立、缺乏整合性的现状,我们设计了一个本科生开放性实验。本实验将有机合成与仪器分析实验进行结合,构建了一个包含材料合成与表征、羟基多氯联苯的吸附性能及检测... 针对当前有机合成实验在性质研究方面的不足以及仪器分析实验方法相对独立、缺乏整合性的现状,我们设计了一个本科生开放性实验。本实验将有机合成与仪器分析实验进行结合,构建了一个包含材料合成与表征、羟基多氯联苯的吸附性能及检测方法探究的本科生创新实验。首先,采用正硅酸四乙酯对Fe_(3)O_(4)进行处理,引入3-氨基丙基三甲氧基硅烷制备氨基改性的Fe_(3)O_(4)。随后,加入三甲酰氯和对苯二胺单体用于制备磁性共价有机骨架(MCOF)。本实验利用红外光谱仪和热重分析仪对MCOF的表面基团和热稳定性进行了表征。最后,将MCOF应用于辽河水样中羟基多氯联苯的吸附,并结合液相色谱法进行检测。在实验过程中,学生不仅能够掌握羟基多氯联苯的分离和检测方法,而且能够对羟基多氯联苯在辽河水样品中的含量情况有所了解。通过实验结果的分析和讨论,使学生深刻地认识到仪器分析实验在环境监测中的重要地位。这一系统的实验流程,不仅能够提高学生综合运用无机化学、有机化学和仪器分析基础知识的能力,而且有助于提高学生分析问题、解决问题的能力及实践操作能力。同时,这一开放性实验的开展有助于提高实验室仪器设备的利用率,充分发挥实验室现有资源的作用。 展开更多
关键词 开放性实验 仪器分析 磁性共价有机骨架 羟基多氯联苯 液相色谱
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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
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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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磁性共价有机骨架材料富集检测典型有机污染物的应用进展
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作者 姜刘杉 周庆祥 《色谱》 北大核心 2025年第2期107-119,共13页
痕量污染物因其在环境中的微量存在和基质的复杂性,难以直接通过仪器进行检测,对人类的健康构成潜在威胁。磁性固相萃取(MSPE)技术因具有操作简单、成本低廉、富集效率高等优势,在样品前处理领域一直备受关注。磁性固相萃取的研究聚焦... 痕量污染物因其在环境中的微量存在和基质的复杂性,难以直接通过仪器进行检测,对人类的健康构成潜在威胁。磁性固相萃取(MSPE)技术因具有操作简单、成本低廉、富集效率高等优势,在样品前处理领域一直备受关注。磁性固相萃取的研究聚焦于磁性材料的功能化,近年来研究者深入探索了磁性材料的功能化途径,将多种新兴材料引入磁性材料的修饰,有效拓展了磁性功能化材料的性能和应用领域。其中,磁性共价有机骨架材料(MCOFs)是一种具有代表性的材料,不仅具有比表面积大、稳定性高的特点,还兼具磁性材料的快速分离特性;可通过氢键作用、疏水作用、π-π共轭作用实现对目标物的快速、高效富集。本文重点综述了MCOFs的种类、合成方法及其在富集检测农药、内分泌干扰物(EDCs)及药物和个人护理产品(PPCPs)中的应用,并对该领域未来研究的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 磁性固相萃取 磁性共价有机骨架材料 农药 内分泌干扰物 药物及个人护理产品 综述
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基于共价有机骨架材料的磁固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法测定水中8种磺胺类抗生素
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作者 袁光年 马继平 +1 位作者 李原琨 李爽 《色谱》 北大核心 2025年第8期894-903,I0001,I0002,共12页
磺胺类抗生素(SAs)可被人体或动物代谢,随后通过地表径流进入环境,对生态环境和人类健康造成危害。因此,开发一种针对水中SAs的简单、快速、高效且灵敏的分析方法至关重要。本文采用原位合成法制备了磁性共价有机骨架材料Fe₃O₄@TpDT,并... 磺胺类抗生素(SAs)可被人体或动物代谢,随后通过地表径流进入环境,对生态环境和人类健康造成危害。因此,开发一种针对水中SAs的简单、快速、高效且灵敏的分析方法至关重要。本文采用原位合成法制备了磁性共价有机骨架材料Fe₃O₄@TpDT,并将其作为磁固相萃取吸附剂,用于环境水体中8种SAs的吸附与富集。为获得最佳萃取效率,本研究系统考察了萃取条件(材料用量、水样pH、吸附时间)和洗脱条件(洗脱溶剂的类型及体积、洗脱时间)。优化结果显示,Fe₃O₄@TpDT吸附剂在6 min内即可完全吸附目标化合物,使用1 mL甲醇洗脱2 min,目标化合物便可充分解吸。在最佳萃取条件下,结合超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)技术,本研究建立了一种测定环境水样中8种SAs的新方法。方法学验证结果表明,8种SAs在各自的线性范围内呈良好的线性关系(相关系数(r2)≥0.9926),检出限(LOD)和定量限(LOQ)分别为0.80~3.44 ng/L和2.66~11.47 ng/L。在空白水样(水厂水)中进行3个水平(50、500和800 ng/L)的加标回收试验,8种SAs的回收率为73.0%~112.9%,日内和日间精密度分别为4.4%~12.5%和8.7%~19.2%。最后将该方法应用于水厂水、水库水和海水中SAs的测定,结果表明,水厂水均未检出8种SAs,在水库水中检出3种SAs,在海水中检出1种SAs;在3个加标水平(50、500和800 ng/L)下,水库水和海水中8种SAs的回收率为55.0%~100.9%,相对标准偏差(RSD)为1.3%~14.0%。该方法操作简单,萃取时间短且具有良好的准确度和精密度,为环境水体中SAs的富集检测提供了技术支撑。 展开更多
关键词 共价有机骨架材料 磁固相萃取 超高效液相色谱-串联质谱 磺胺类抗生素 环境水体
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