金属有机骨架材料上气体吸附存储与分离的研究进展

对金属有机骨架(MOFs)材料的结构及合成方法做了简要概述;结合国内外研究现状详细介绍了MOFs材料在吸附存储与分离领域的研究进展,并对MOFs材料在该领域的应用进行了展望.     

金属有机骨架材料MOF-235的合成及其对甲基橙吸附性能的研究

对金属有机骨架材料MOF-235的合成、表征及其对甲基橙染料的吸附性能进行研究.采用水热法合成MOF-235材料,通过X-射线衍射、IR、SEM验证并表征其结构特点.运用动力学模型和热力学模型,研究MOF-235对甲基橙溶液的吸附性能.结果显示,该材料对甲基橙的吸附可在极短的时间内达到平衡,温度对吸附效果的影响不大.对实验结果进行吸附等温线和动力学方程拟合,结果表明,MOF-235材料吸附甲基橙的Langmuir等温方程拟合效果更好,吸附过程更符合二级动力学模型.     

金属有机骨架材料的合成及吸附性能的研究进展

文中简要概述了金属有机骨架材料的合成方法,以及近年来关于金属有机骨架材料在吸附性能领域上的研究进展,并对其技术创新及应用前景进行展望.     

铜和对苯二甲酸金属有机骨架材料绿色合成

采用以水为唯一溶剂的绿色路线合成了金属有机骨架(MOFs)材料.通过将羧酸类配体转化为水溶性铵盐配体,在水溶液中探索了金属有机骨架材料的绿色合成.以醋酸铜(Cu(OAc)2)和对苯二甲酸(H2BDC)甲胺盐在水溶液中反应,获得了化合物CuBDC-H2O.同时作为参照,以Cu(OAc)2和H2BDC在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和水的混合溶液中,获得了化合物CuBDC-DMF.通过粉末XRD、IR、SEM、TGA以及N2吸附测试等手段对两种产物进行了表征,结果显示经140℃真空热处理10h后,化合物CuBDC-DMF具有和在水溶液中直接获得的产物CuBDC-H2O相同的晶体结构及相似的性质,而且以水作为反应介质的新的合成路线具有便捷、快速、低成本及节约能源等特点.     

Co-Mn金属有机骨架衍生的双金属硫化物及其在锂离子电池负极材料中的应用

介绍了一种通过简单的室温搅拌合成具有多孔结构的 Co-Mn 金属有机框架(metal-organic-framework, MOF)材料的方法, 并对制备的双金属 MOF 进行气相硫化, 得到多孔 CoS介绍了一种通过简单的室温搅拌合成具有多孔结构的Co-Mn金属有机框架(metalorganic-framework,MOF)材料的方法,并对制备的双金属MOF进行气相硫化,得到多孔CoS_2/MnS双金属复合材料.与相同方法制备的单金属MnS与CoS2材料对比发现,CoS_2/MnS双金属复合材料表现出了类似花瓣状的多孔片状结构以及更小的粒径,在作为锂离子电池电极材料使用时表现出了最好的储锂性能.这主要归因于类花瓣状的多孔结构:一方面为锂离子提供了更短的传输路径以及更多的接触位点;另一方面也缓解了材料锂化/去锂化过程的体积变化.此外,两种金属硫化物的有机结合也抑制了材料在循环过程中由于体积变化而导致的容量快速衰减.最后,MOF有机配体衍生的碳骨架也为增强材料的导电性起到了积极的作用.     

金属有机骨架材料——高性能甲烷气体储存介质

在美国阿巴拉契亚山脉下蕴藏着世界上最大的天然气田,至今尚未开发,其所蕴含的甲烷可以作为交通燃料。实际上在一些国家,用于各种交通工具的压缩天然气的主要成分就是甲烷。美国能源部非常希望甲烷能够在常温常压下储存在惰性介质中用作车辆燃料,为此,能源部对这种惰性材料的储存性能设定了180倍的体积比,换句话说,就是一立方的储存介质必须能够吸附180立方的甲烷,这一要求几乎相当于液化甲烷气的储存方式。     

基于β-环糊精的金属有机骨架材料的合成研究

采用蒸汽扩散法制备了新型的具有生物相容性的金属有机骨架化合物(Na-β-CD-MOFs),利用X-射线单晶衍射仪对Na-β-CD-MOFs结构进行检测并解析,分析表明该晶体属于单斜晶体,P21空间群,分子式为C₄₂H₇₆O₄₂Na,a=14.713 3(13)×10-10 m,b=15.314 8(13) ×10-10 m,c=15.016 9(13)×10-10 m,β=117.797(3)°,α=γ=90.000°,V=2 993.31(50) ×10-10 m³。然后通过XRD、SEM、FT-IR、TG进行表征,表明Na-β-CD-MOFs中保留了环糊精骨架,具有多孔道三维网状结构。     

金属有机骨架衍生双金属氧化物的锂离性能

通过一步微波法设计合成了含有Co和Zn的双金属有机骨架结构,并在氧气氛围下500℃煅烧衍生获得由纳米粒子组装的Co-Zn-O双金属氧化物微米棒材料.衍生材料延承了双金属有机骨架前驱体的微米棒形貌和多孔特性,具有两种不同的金属组分之间的协同储锂作用.Co-Zn-O双金属氧化物作为锂离子电池负极材料时展现了较高的比容量与循...     

烷烃在金属有机骨架MOF-5和Cu-BTC中吸附的蒙特卡罗模拟

采用蒙特卡罗方法(Monte Carlo,MC)研究烷烃在2种典型的金属有机骨架MOF-5和Cu-BTC(BTC,均苯三甲酸)中的吸附.模拟298K下烷烃(CH4、C2H6、C3H8、正丁烷、正戊烷)在MOF-5和Cu-BTC中单组分吸附等温线,结果表明:随着压力的增加,烷烃的吸附量变大.在低压部分,吸附量由小到大的顺序是:CH4、C2H6、C3H8、正丁烷、正戊烷;而在高压部分,吸附量由小到大的顺序是:正戊烷、正丁烷、C3H8、C2H6、CH4.分析烷烃在MOF-5和Cu-BTC中的位置分布,得到烷烃在MOF-5和Cu-BTC中填充顺序:在MOF-5中,烷烃首先吸附在金属氧化物团簇Zn4O周围,然后进入孔道中间;在Cu-BTC中,烷烃首先吸附在四面体型的边孔道中,然后进入主孔道中.     

功能化金属有机骨架材料中CO2/N2吸附分离的理论研究

金属有机骨架材料作为高比表面积、高孔隙率以及孔径尺寸可调的多孔材料,是一种极具潜力的CO₂物理吸附剂。本文构建了-H、-F、-Cl、-NH2官能团功能化修饰的金属有机骨架kgm-1结构,通过巨正则蒙特卡罗模拟方法研究了不同压强下功能化修饰的金属有机骨架中CO₂/N2吸附与分离行为,结果发现:CO₂和N₂的吸附量随着压强的升高而增加,功能化修饰对CO₂吸附量的影响明显大于对N2吸附量的影响。在kgm-1-H、kgm-1-F、kgm-1-Cl、kgm-1-NH₂四种构型中,-F修饰可以显著提高kgm-1的CO₂吸附量,并提高CO₂/N2的选择吸附比;功能化修饰后的选择性顺序遵循kgm-1-F> kgm-1-H> kgm-1-Cl>kgm-1-NH₂。通过气体分子-骨架间的相互作用力分析发现,骨架材料吸附气体分子主要是依靠骨架-气体分子间范德华力,极性官能团的引入明显提高了气体分...     

改性金属有机框架光催化剂制备及水处理效能

采用简单的多级搅拌方法,利用AgCl对金属有机框架（MOF）光催化剂（MIL-100（Fe））进行改性。利用X射线衍射仪（XRD）和傅里叶红外光谱仪（FT-IR）等表征手段,证明了新型异质结材料（AgCl/MIL-100（Fe））的成功制备。以磺胺假二嘧啶（SMZ）作为目标污染物,考察了催化剂投量、污染物浓度和pH等因素对光催化去除效果的影响,并初步探讨了SMZ的降解机理和路径。结果表明,异质结的成功构建更合理的利用了光生电子（e^-）和空穴（h⁺）,加速了界面处载流子的传递,提高了材料的光催化性能。当pH = 7,催化剂投加量为0.5 g·L^-1,反应时间为1.5 h,1.0 mg·L^-1的SMZ去除率达到99.9%。在SMZ的光催化降解过程中,超氧自由基（?O₂^-）、羟基自由基（?OH）和h⁺起主要作用,主要有氧化、羟基化和脱硝3种方式。     

有机物对苏州河、黄浦江重金属离子迁移的影响

本文根据实验室模拟结果,从理论上解释了苏州河、黄浦江重金属离子迁移规律的二个问题。吸附实验表明大量有机物的存在,与重金属离子形成络合物而抑制了重金属离子进入固相。所以苏州河底泥对重金属的富集系数小于黄浦江。另外,光解实验表明有机物对Cu(Ⅱ)的络合能力远大于对Zn(Ⅱ)的络合能力。故黄浦江和苏州河底泥对重金属的相对富集系数以Zn(Ⅱ)为最小。     

有机物对苏州河,黄浦江重金属离子迁移的影响

本文根据实验室模拟结果,从理论上解释了苏州河、黄浦江重金属离子迁移规律的二个问题。吸附实验表明大量有机物的存在,与重金属离子形成络合物而抑制了重金属离子进入固相。所以苏州河底泥对重金属的富集系数小于黄浦江。另外,光解实验表明有机物对Cu(Ⅱ)的络合能力远大于对Zn(Ⅱ)的络合能力。故黄浦江和苏州河底泥对重金属的相对富集系数以Zn(Ⅱ)为最小。     

有机相变蓄冷材料中纳米石墨添加剂性能实验研究

针对有机相变蓄冷材料导热系数低、传热性能差的缺点,采用向其中添加纳米石墨,通过超声分散法及添加分散剂制备稳定分散液来改善其导热性能。对分散剂的种类、纳米石墨的质量浓度、超声时间和分散剂浓度对纳米石墨分散稳定性的影响及添加纳米石墨对导热性能的影响进行了实验研究。     

双炔基有机材料的光学双稳性

研究了充双炔基四苯基醚砜溶液的Ｆ－Ｐ腔的透射式和反射式光学双稳性，泵浦波长采用Ａｒ￣＋激光４８８．０ｎｍ波。实验观测到低于１００ｍＷ的开关功率和约８０μｓ的开关时间，理论分析表明，这种有机材料的光学双稳机制源于热感应折射率的变化。     

有机电致发光材料的研究进展

有机电致发光材料由于其显著的优点成为发光照明、平板显示器、全彩色电致发光LED的“希望之星”,导致了发光照明和显示技术领域的重大变革.文章简要介绍了有机电致发光材料的发光原理和应用,详细讨论了有机电致发光材料的分类及其研究进展.     

共价有机多孔稀土杂化材料的制备与性能

以结构规整、密度低、热稳定性良好的共价有机多孔骨架（COF-SDU1）为基质,根据配位化学原理,将稀土β-二酮类铕配合物Eu（TTA）₃-Phen引入到该多孔基质中,得到稀土杂化材料（Eu（TTA）₃Phen-@COF-SDU1）。对合成材料的结构进行傅里叶变换红外光谱（FT-IR）,紫外-可见光谱（UV-Vis）和N₂吸附-脱附（BET）分析,结果表明,稀土杂化材料具有与COF-SDU1基质类似的IV型吸附-脱附特征曲线。热重分析表明,COF-SDU1作为良好的基质,能够显著改善稀土配合物的热稳定性。荧光性能分析表明,COF-SDU1基质不影响稀土与配体之间的能量传递。稀土杂化材料的荧光寿命相比于稀土配合物有明显提高。     

金属材料淬冷热应力场研究的进展概况

金属材料淬冷热应力场的定量分析是实现计算机控制热处理的主要技术障碍之一。本文概要论述了国内外在该领域的研究进展情况，提供了较为全面和系统的技术信息．     

有机发光材料研究进展

简述了有机发光材料的发光原理、发光性能及特点,综述了有机小分子、共轭聚合物及金属配合物发光材料的国内外研究现状及应用前景。重点讨论了金属配合物发光材料的特点及展望。     

电致发光材料酚基-吡啶硼配合物的合成及发光性能

合成一种新型硼配合物蓝光电致发光材料（酚基吡啶氟化硼PPBF₂, PP： 2-(2-酚基吡啶)）. 配合物PPBF₂在溶液和固态下均显示强的蓝色荧光（440 nm）. 用PPBF₂作发光层电发光器件, 依靠不同器件结构能显示不同颜色的发光.