ZIF-8修饰同质异相结TiO2的光催化固氮性能研究

光照条件下合成了微量ZIF-8定向修饰同质异相结TiO₂的ZIF-8/TiO₂复合材料以提高TiO₂的光催化固氮能力.利用X射线衍射(XRD)、场发射电子扫描显微镜(FESEM)、X射线光电子能谱(XPS)、UV-Vis漫反射谱、电化学阻抗谱等对合成材料的结构组成、形貌及光电性能等进行表征.结果表明,适量的ZIF-8修饰除了能显著增加TiO₂复合材料的比表面积和改善孔径分布范围之外,还能增强对可见光的吸收能力以及光生电荷的分离能力.光催化测试结果表明,ZIF-8/TiO₂-3复合材料的平均固氮速率达到了742μmol·L^-1·g^-1·h^-1,约为同质异相结TiO₂的3.78倍,ZIF-8的3.71倍.经5次光催化循环后其光催化性能几乎没有衰减,表现出较好的光催化固氮活性和高的稳定性.为光催化固氮材料的设计提供了参考.     

复合材料ZIF-8@MA用于硝基苯的荧光识别

硝基苯对人体健康和生态环境都会造成很严重的危害.为了检测硝基苯,以ZIF-8和马来酸酐为原料,利用水热法制备了复合材料ZIF-8@MA(MA：马来酸酐),并采用粉末X射线衍射(PXRD)、红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)等方法对其进行表征.该复合材料在一系列有机溶剂的荧光响应结果表明,硝基苯ZIF-8@MA有高效的荧光淬灭能力.进一步研究发现,180 mg·L－1硝基苯使ZIF-8@MA几乎完全淬灭.这些结果表明ZIF-8@MA是一种高选择性、高灵敏度的荧光传感器.     

基于金属有机骨架的磁固相萃取-高效液相色谱串联质谱法测定环境水样中的有机磷农药

采用原位聚合法制备了磁性金属有机骨架复合物(Fe3O4/ZIF-8),建立了磁固相萃取自来水、湖水和河水中有机磷农药的高效液相色谱串联质谱分析方法.采用多种表征手段验证了材料的形貌、结构和性能.ZIF-8具有均匀粒径的十二面体(150 ～200 nm),Fe3O4纳米颗粒附着在ZIF-8的表面,并且复合材料展现出良好的...     

Ag2CO3/ZIF-8/CF复合材料光催化降解四环素的研究

通过醇热法和共沉淀法制备Ag₂CO₃/ZIF-8/CF复合材料,采用XRD、SEM、XPS、UV-vis和PL进行表征。以四环素(TC)为降解对象,探讨Ag₂CO₃/ZIF-8/CF复合材料的光催化性能。结果表明：与ZIF-8/CF和Ag₂CO₃/CF相比,Ag₂CO₃/ZIF-8/CF表现出更强的光催化活性,可见光照射30 min后TC的降解率高达92%。另外,经5次循环降解测试后,样品降解效率仍可保持在90%左右,这表明Ag₂CO₃/ZIF-8/CF复合光催化材料具有较好的稳定性和可重复使用性。     

原子非简谐振动对石墨烯/ZIF-67型复合材料蓄热性能及特征寿命的影响

利用石墨烯优良的特性与其他材料复合，可赋予复合材料优异的性质并兼具两者的优势；对石墨烯/ZIF-67型(CoO/RGO)复合材料的研究中，在考虑原子非简谐振动情况下采用固体物理学理论和方法，确定了该材料的德拜温度、定容比热和特征寿命随温度变化而变化的规律，并探讨了原子非简谐振动对上述指标的影响。结果表明：1) 石墨烯/ZIF-67型复合材料的德拜温度和定容比热的数值均随温度升高而增大，其中德拜温度随温度升高无较大变化，温度每升高1 K，德拜温度仅升高约0.003%；而定容比热随温度升高呈非线性增大，其中温度较低时定容比热变化较大，温度较高时定容比热有接近常量的趋势。2) 石墨烯/ZIF-67型复合材料的特征寿命约为232 d，并随温度升高而减少，但减少幅度不大，实际使用环境温度对该材料的特征寿命的影响很小。3) 若不考虑原子间的非简谐效应，石墨烯/ZIF-67型复合材料的德拜温度和特征寿命为常量；在考虑到原子非简谐振动项后，则它们均随温度变化而变化，且温度越高，非简谐效应产生的影响越明显；然而非简谐效应对该材料定容比热的影响不明显。研究结果有助于推动有关石墨烯/ZIF-67型复合材料的研究和应用。     

棉/ZIF-67衍生的复合材料用于处理含双酚A废水

以廉价的废弃棉(Cotton)为载体负载一种金属有机框架(MOFs)材料ZIF-67,通过高温煅烧制备出钴/棉碳(Cotton/ZIF-67-700)复合材料.采用X-射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X-射线光电子能谱等手段对材料进行表征.将Cotton/ZIF-67-700材料应用于催化活化过一硫酸盐(PMS)降解水中的双酚A(BPA),评价其性能及各种影响因素.通过淬灭实验和电子顺磁共振(EPR)波谱识别催化反应体系中产生的活性氧(ROS)物种并推测反应机理.结果表明：Cotton/ZIF-67-700对BPA具有优异的吸附性能，理论最大吸附量达到227.1 mg/g; Cotton/ZIF-67-700可在宽的pH范围(3～11)高效活化PMS降解BPA,且能循环使用多次；淬灭实验和EPR波谱分析证实，硫酸根自由基(SO₄^·-)、羟基自由基(·OH)和单线态氧(¹O₂)为主要ROS参与BPA的氧化降解.本研究提供了一种廉价和规模化制备MOFs衍生金属/碳复合材料的通用策略，展示出该复...     

ZIF-67@NaBiO3复合催化剂活化过硫酸盐降解罗丹明B

通过离子交换法将类沸石咪唑骨架材料（ZIF-67）负载在NaBiO3上，成功制备了ZIF-67@NaBiO3复合催化剂并用于活化过硫酸盐（Peroxymonosulfate，PMS）. 通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪等对复合催化剂的结构、形貌和元素价态进行表征，发现ZIF-67被成功负载到了NaBiO3上. 以罗丹明B（Rhodamine B，RhB）为目标污染物，研究ZIF-67@NaBiO3活化PMS降解RhB体系中催化剂投加量、pH、过硫酸盐浓度、温度等因素对降解RhB的影响. 结果表明，当温度为20 ℃，pH=7，RhB、PMS、ZIF-67@NaBiO3的质量浓度分别为80 mg/L、600 mg/L、100 mg/L，反应30 min后，RhB的降解率大约为98％. 并且在循环4次后，RhB 30 min的降解率仍然保持在98%左右，显示该材料优越的稳定性. 淬灭实验表明，中性条件下反应过程中主要活性物质是、·OH. 由于引进了NaBiO3，反应后的材料极易分离，可供重复利用，进一步解决了有机金属框架材料回收难的问题并拓展了其在工业上的应用范围.     

共价有机框架及其复合材料在水处理中的应用

就共价有机框架(COFs)及其复合材料在有机和无机污染物吸附中的应用进行综述.COFs作为吸附剂的研究重点在于选择合适的构筑单元和制备功能化的COFs以用于吸附不同的污染物.COFs吸附污染物时,表现出吸附容量大、吸附速率快、稳定性强、重复性好等优点.此外,将COFs分别与离子液体(ILs)、纳米粒子或机械载体等材料复合可制备基于COFs的复合材料,从而赋予其操作性和机械性能,便于实际应用.最后,对COFs作为吸附剂在水处理领域的研究进行了展望.     

ZIF-67的制备及其活化过一硫酸盐降解左氧氟沙星

室温条件下制备了金属钴有机骨架材料ZIF-67，并采用扫描电子显微镜、X射线衍射光谱和傅里叶变换红外光谱进行表征。将ZIF-67用于活化过一硫酸盐(peroxymonosulfate,PMS)去除水溶液中左氧氟沙星(levofloxacin,LEV)，研究了不同的LEV初始浓度、催化剂剂量、PMS浓度以及初始pH值对去除LEV的影响。结果表明：ZIF-67能有效活化PMS降解水体中有机污染物LEV，在中性pH条件下，30 min内PMS/ZIF-67体系可降解92.0%的LEV。自由基淬灭实验和电子顺磁共振波谱实验表明，该体系中起决定性作用的活性氧物质为¹O₂。另外，水基质中Cl^-和CO₃^2-对该体系中LEV的降解有较强的抑制作用，而NO₃^-、HPO₄^2-以及腐殖酸对LEV的降解没有影响。研究表明MOF材料作为PMS催化剂在水的深度处理中具有潜在的应用前景。     

ZnO及其复合材料的压电及压电-光催化研究

近年来，压电及压电-光催化过程由于遵循了绿色发展的理念而成为研究领域的热点之一.作为一种具有发展前景的压电材料，ZnO广泛应用于废水、制药污染物、病毒等的压电降解.主要论述了近五年来ZnO及其复合材料的压电性能的研究，ZnO及其复合材料通过结构(尺寸和形貌)调控、掺杂及复合等方式提高压电性能；重点总结了压电催化与压电-光催化研究的最新进展；最后，从ZnO的结构设计及机理研究等方面对其未来的开发应用进行了展望.     

ZIF-8吸附罗丹明B模拟废水热力学和动力学研究

采用液相扩散法制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8吸附剂,并对其结构进行了表征.以罗丹明B溶液为模拟染料废水,考察了ZIF-8的用量、废水浓度、pH、吸附温度等因素对吸附效果的影响,并进一步研究了其吸附热力学和动力学特征.结果表明:在200 mL质量浓度为10 mg/L的罗丹明B溶液中,ZIF-8投加量为200 mg时,对其吸附率可达85%以上.该过程是一个自发吸热的物理吸附过程,符合准一级动力学模型.     

石墨烯吸附材料的制备与应用研究进展

石墨烯具有独特的结构、优异的性能,在诸多领域有广泛的应用.石墨烯层的原子均为表面原子,其表面积非常大,是天然的吸附材料.其易于制备、成本低廉等优势使得石墨烯吸附材料成为水处理研究中的热点.石墨烯及其复合材料已经在重金属、染料、杀虫剂、抗生素、石油等污染物的治理方面得到应用.综述了石墨烯吸附材料的制备方法以及其在污水处理方面的应用.分析了污染物在石墨烯吸附材料上的吸附行为,并讨论了石墨烯与污染物的相互作用.着重关注官能团对石墨烯吸附材料性能的影响,从化学视角提出了设计高效石墨烯吸附剂的思路.     

CdS/ZIF-8催化剂的制备及其在降解印染废水中的应用

以类沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8为催化剂载体,通过加热回流的方式将CdS负载到ZIF-8上形成CdS/ZIF-8半导体光催化剂,用XRD,SEM,BET,XPS等表征手段对催化剂进行结构分析.用罗丹明 B(RhB)溶液模拟印染废水,探究CdS的负载量、催化剂投加量、溶液初始浓度、pH等因素对废水降解效率的影响,并对Cd...     

基于Lys-AuNPs@ZIF-8纳米复合材料比率荧光检测Hg2+

采用一锅法合成了包裹溶菌酶作配体的金纳米颗粒(Lys-AuNPs)的ZIF-8(Lys-AuNPs@ZIF-8)纳米复合材料,用于水溶液中Hg²⁺的检测.通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、粉末X-射线衍射(XRD)、氮气吸脱附等技术对其结构进行表征.该纳米复合材料粒径大小为300～500 nm,具有良好的水溶性、分散性及荧光稳定性.加入Hg²⁺后,AuNPs在640 nm处的荧光发射峰荧光强度减弱,而Lys在4     

ZIF-8衍生多孔碳-铁复合物的制备及合成氨性能研究

精确调节金属中心的协调环境,进一步最大化过渡金属催化剂的活性是电催化领域的迫切需求.以金属有机框架(MOFs)的沸石咪唑酯骨架结构材料ZIF-8为前驱体,通过高温碳热还原制备了多孔碳-铁(Fe/C)复合材料,并用于电化学催化合成氨.利用XRD,SEM等手段对其进行了表征,再在H型电解池中电解2 h测试其催化合成氨的性能.结果表明:在相对于可逆氢电极电势为-0.2 V下,氨产率达到38.2μg·h~(-1)·mg~(-1),法拉第效率(FE)达到2.06%,说明了ZIF-8衍生多孔碳-铁复合物具有明显的合成氨电催化性能.此外,在16 h耐久性测试与4次循环性测试后,该催化剂仍具有良好的合成氨催化活性.     

沸石咪唑框架纳米复合颗粒对菌膜的清除研究

近年来,新型纳米抗菌材料因其特殊的理化性质和作用机制,在抗菌膜方面展示了不容忽视的潜力.但是,如何提高这些抗菌剂穿透菌膜胞外聚合物基质（EPS）的能力,以达到低剂量、高疗效的目的,仍是一个挑战.为了解决这个难题,通过一锅法成功合成了一种带正电、靶向菌膜中胞外脱氧核糖核酸（eDNA）的沸石咪唑框架纳米复合颗粒（ZIF-8@D）.研究发现,ZIF-8@D能够迅速穿透菌膜,并在菌膜内部释放脱氧核糖核酸酶I(DNase I),DNase I能水解菌膜中的eDNA,以达到分散菌膜的目的 .这项研究不仅为设计高穿透性的抗菌膜材料提供了新思路,而且拓展了沸石咪唑框架结构在生物医学领域的应用.     

有机胺改性对ZIF-8催化 Knoevenagel缩合反应活性的影响

采用不同结构的有机胺改性溶剂热法合成ZIF-8催化剂,探讨胺结构特性对ZIF-8催化Knoevenagel缩合反应活性的影响.结果表明,有机胺改性后ZIF-8保持菱形十二面体结构,形貌规则与未改性材料无明显差别,1,2丙二胺、二乙烯三胺和三乙烯四胺改性ZIF-8后的BET比表面积分别为1 893 m~2·g~(-1)、1 885 m~2·g~(-1)和1 861 m~2·g~(-1),较改性前下降约6.5%,这主要是由于接枝在ZIF-8表面的有机胺堵塞了其孔道;采用乙醇作溶剂,催化剂添加量(摩尔分数)为0.6%(相对于苯甲醛用量),反应温度80℃,210 min时,1,2丙二胺改性ZIF-8对Knoevenagel反应的催化活性最高,α-氰基肉桂酸乙酯的产率达97.8%,循环10次后,产率依旧保持90%以上,较未改性催化剂产率提高35.3%.对胺改性ZIF-8的催化机理研究表明:有机胺改性ZIF-8可增加其催化活性位点,而1,2丙二胺因链短,空间位阻小,其N活性位点更易与反应物接触,与ZIF-8上原有的咪唑N位点一起通过孤对电子与反应物苯甲醛的亚甲基上的-H配位,从而显著提高催化剂的活性.     

憎水性ZIFs对糠醛和5-羟甲基糠醛的吸附分离性能

糠醛(furfural)和5-羟甲基糠醛(HMF)是重要的生物质平台化合物。针对低浓度生物质平台化合物的吸附分离,研究了典型沸石咪唑酯骨架(ZIFs)材料结构与糠醛和5-羟甲基糠醛吸附分离性能的关系。选择两种孔径不同但孔容接近的憎水ZIFs材料(6元环ZIF-8和8元环MAF-6)用于吸附分离糠醛和5-羟甲基糠醛,分别研究了静态吸附、吸附动力学、竞争吸附、动态穿透性能。实验结果表明:对于糠醛吸附量,ZIF-8(0.48 g/g)和MAF-6(0.52 g/g)接近;对于5-羟甲基糠醛吸附量,ZIF-8(0.39 g/g)和MAF-6(0.40 g/g)接近。对于吸附动力学,MAF-6对糠醛和5-羟甲基糠醛吸附在20 min达到平衡,而ZIF-8在6 h以上才能达到平衡。进一步的动态穿透结果显示:与ZIF-8相比,MAF-6对糠醛的动态吸附快速达到平衡;MAF-6对5-羟甲基糠醛动态吸附容量远大于ZIF-8.最后研究了ZIF-8和MAF-6对双组分糠醛/5-羟甲基糠醛的吸附分离性能,结果显示,ZIF-8分离糠醛/5-羟甲基糠醛受动力学控制;而MAF-6分离糖醛/5-羟甲基糖醛是由热力学控制。     

石墨烯基吸波材料的研究进展

电子信息技术的飞速发展，使电磁污染问题日益严重，开发具有“薄、轻、宽、强”性质的吸波材料显得尤为重要.石墨烯材料有着大比表面积、高电导、密度低和强介电损耗等优点，但也存在阻抗匹配性差、损耗机制单一等缺陷.对石墨烯的形貌和结构等进行设计，能够有效改善阻抗失配的问题.此外，将石墨烯材料与其他损耗材料复合构造多元协同损耗的复合材料，能够实现对电磁波的高效、宽频吸收.简要讨论了电磁吸波机理，综述了近年来石墨烯基吸波材料的研究现状，并对其未来研究方向进行展望.     

聚偏氟乙烯混合基质超滤膜的制备与研究

分别采用溶剂热法和水热法制备出3种粒径的沸石咪唑酯框架材料(ZIF-8),利用非溶剂致相分离法与共混法制备了高性能聚偏氟乙烯(PVDF)混合基质超滤膜,讨论了膜的纯水通量及其衰减、蛋白质通量恢复率、动态接触角以及孔径分布变化。结果表明,不同纳米级的ZIF-8颗粒对PVDF混合基质膜具有不同的增强效果,通过傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、光电子能谱以及原子力显微镜深入研究了不同粒径的ZIF-8颗粒对混合基质膜的改性效果并探究其机理,确定了适用于高性能聚偏氟乙烯混合基质膜体系的最优沸石咪唑酯框架材料粒径以及铸膜液组成。