金属有机骨架材料的应用研究

金属有机骨架(MOFs)是由含氧、氮等的多齿有机配体(大多是芳香多酸和多碱)与过渡金属离子自组装而成的配位聚合物,本文对该材料在气体吸附、电化学、催化、载药材料等方面的应用进行了介绍。     

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.     

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.     

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.     

基于机器学习高通量筛选吸附甲烷的金属有机框架材料

采用决策树（DT）模型及其衍生的随机森林（RF）模型、极端随机树（ET）模型和梯度提升树（GBDT）模型,对用于甲烷吸附的金属有机框架材料（MOFs）进行了高通量的计算筛选。利用1 800种材料的特征向量数据,计算了特征向量之间的相关性并进行重要度分析,发现材料的结构特征与化学信息特征的相关性不大,但是结构特征的重要度较高。将数据库中的1 260种材料作为训练集并使用上述4种机器学习模型进行训练,再将剩余的540种材料作为测试集对模型的筛选结果进行比较和评估。接收者操作特征（ROC）曲线和查准率-查全率（PR）曲线结果表明,GBDT模型自身稳定性强且预测结果精度高,因而成为筛选吸附甲烷的高性能金属有机框架材料的最佳模型。针对RF模型和GBDT模型进行参数优化,发现协调单个决策树的个数和决策树节点的分裂特征数量能够有效改善RF模型的性能,而调节回归树的学习速率和迭代次数可有效改善GBDT模型性能。最后基于540种材料的测试集,利用GBDT模型筛选出前20种高性能吸附材料,分析了它们的主要特征向量与甲烷吸附量之间的关系。     

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.     

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...     

金属有机骨架MIL-96膜的制备和表征

采用反应晶种法在片式多孔α-Al2O3支撑体表面制备金属有机骨架MIL-96膜.采用X线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对MIL-96膜进行相结构和形貌表征,并考察膜的热稳定性和化学稳定性.在不同的操作温度下,对MIL-96膜的单组分气体H2、CH4、N2和CO2的渗透行为进行详细研究.结果表明:随着操作温度的升高,气体的渗透性呈现出微弱的先下降后上升的趋势,在130℃时渗透性最小,这主要源于MIL-96骨架的柔性.温度升高导致分子热运动加剧,不利于气体渗透;但当温度高于130℃时,MIL-96的柔性骨架受温度影响引起晶格震动,膜的有效孔径增加,从而气体渗透性增加.同时,H2与CH4、H2与N2、H2与CO2的理想选择性都稍有增加.     

金属有机络合物共混二苯酮型聚酰亚胺气体分离膜材料的研究

在二苯酮型聚酰亚胺中混入过渡金属有机络络合物添加剂，制备出了新型气体分离膜材料，并研究了添加剂对聚酰胺膜结构和各项性能的影响。结果表明，添加剂的加入不影响膜材料的机械性能、耐热性能和耐溶剂性能，但增大了聚合物分子链的间距和自由体积，并使气体的透过速率得以提高而气体的透气选择性变化不大。这说明添加过渡金属络合物是改进气体分离膜性能的有效手段。     

迎接“复关”挑战组建超大型轿车工业集团

汽车工业作为中国的支柱产业已经初具规模，中国经济的持续增长也为中国轿车工业的发展带来前所未有的机遇；然而由于复关问题终将解决，又使中国轿车工业面临最严峻的挑战．因此，我国政府和汽车工业部门应当抓住机遇，采取异乎寻常的举措，组建起大型轿车工业集团，加大合资与技术引起的力度，既大力发展中高档轿车，又不失时机地开拓家庭用车市场，并形成生产销售一体化网络，使轿车工业在今后的１０～１５年内真正成为让我国跻身于世界汽车生产大国之列的支柱产业．     

塑料大棚内沼气池建设技术

介绍了塑料大棚内沼气池的建设技术，分析了由此产生的沼气的应用范围及良好的生态效益和社会效益。     

MOFs用于炔烃/烯烃高效分离的近期研究进展

传统的低碳烃气体分离技术能耗高,容易造成一定的环境压力,如低温蒸馏和溶剂萃取.此外,由于工业和技术的发展以及对产品更高的要求（如纯度）,传统的分离方法已无法满足需求.金属有机框架（MOFs）作为一类相对新颖的多孔有机-无机杂化材料,因其可控的拓扑结构和多样的化学微环境,在低碳烃分离和纯化领域受到广泛关注.文章概述了MOFs作为分离和纯化低碳烃气体吸附剂具有的特性,重点关注了MOFs材料在炔烃/烯烃气体分离领域的应用进展.     

煤层气单井开采数值模拟的研究

对煤层气的流动机理进行了分析。结果表明 ,煤层中的甲烷气主要以吸附的方式储集在煤基质中 ,煤层割理系统提供渗流通道。煤层气在煤基质中的吸附遵循朗格缪尔等温方程 ;煤层气由煤基质向割理系统的扩散遵循Fick第一定律 ;煤层气在割理系统的流动遵循达西定律。借鉴美国现有模型 ,结合我国现场实际情况 ,建立了二维煤层气垂直井的非平衡拟稳态井底渗流数学模型。现场实例模拟计算表明 ,该模型能够用于煤层气单井数值模拟。     

双光斑交叉目标跟踪方法研究

为了解决交叉目标跟踪中相关系数矩阵的多峰性引起的目标模糊对应问题，提高状态估计的精度，提出了一种通过估计双光斑交叉目标形状参数来辨别目标，进而完成目标状态估计的方法─ＯＤＡＭＣＦ（ＯｐｔｉｍａｌＤａｔａＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＭｅｒｇｅｄ－ｍｅａｓｕｒｅｒｎｅｎｔＣｏｕｐｌｅｄＦｉｌｔｅｒ）算法。实验表明，对于像喷气式发动机或导弹尾焰产生的红外高斯图像，形状参数估计的结果是精确的，能较有效地解决目标的模糊对应问题，提高了目标状态估计的精度；     

纳顿--土族的精神家园

土族是由多民族融合形成在青海高原上的民族群体，并创造了自己的乡土文化。民和山川地区的土族“纳顿”会，涵盖了其宗教、民俗和艺术的各个方面，既保持了自身文化的主体精神，又成为民族文化和地域文化可持续发展的象征。