金属有机骨架材料制备、特性及其在环境治理方面应用的研究进展

文章介绍了MOFs材料的特性、合成方法以及近年来在治理水污染、大气污染等环境修复中的应用. MOFs材料主要用途为吸附分离甲烷、二氧化碳等温室气体,以及二氧化硫、挥发性有机物等其他有害气体;还可用于吸附水体中重金属离子和有毒染料,并催化污染物的降解.     

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.     

具有多相催化性能的金属有机框架的研究进展

相比传统的多孔碳和无机沸石材料,金属-有机骨架(MOFs)具有制备方便、易于修饰、高孔隙率、比表面积大、框架规模大小可调等优点,在气体存储、吸附分离、多相催化、磁学等广泛应用.文章结合作者实验室的研究,介绍了MOFs作为多相催化剂所具有的独特特点;评估了MOFs作为催化剂的潜力,重点从MOFs的结构要素出发总结了MOFs作为多相催化剂的应用现状;讨论了MOFs作为多相催化剂需要重视的问题,为定向合成此类材料在催化方面的应用提供基础和理论价值.     

金属有机框架(MOFs)材料在生物富集中的应用

与传统无机多孔材料相比,金属-有机框架(Metal-organic frameworks,MOFs)材料孔径可调,具有更高的孔隙率,更大的比表面积,多样化的结构及功能等特点,因而已经被广泛应用于传感器、催化剂、气体吸附与分离、药物载体及控释等领域中。本文主要综述MOFs材料在生物富集中的应用,根据不同的富集机理,分别对低丰度肽、磷酸化肽和糖肽进行富集研究进展。在预富集过程中,总结了已应用的MOFs材料的种类和所具有的功能及其展现出的富集性能。     

二氧化钛/金属有机骨架复合材料的制备及其应用

金属有机骨架(Metal-organic frameworks,MOFs)由于具有可调控的孔道、高比表面积和孔隙率等特点,在药物运载、气体吸附和分离、传感、发光、催化以及质子传导等领域备受青睐,但MOFs普遍具有较大的带隙以及相对较低的电荷分离效率.二氧化钛(Titanium dioxide,TiO_2)作为半导体材料之一,有高耐用性、低成本、低毒、超亲水性和化学稳定性等特点,在光催化领域具有十分广泛的应用,但本身也存在着一些问题,如粒径小、带隙宽、电子-空穴对复合率高.两种材料的缺点限制了它们在光催化以及其他领域的应用.二氧化钛/金属有机骨架复合材料(TiO_2/MOFs composites)作为新型复合材料,兼具二者优点,可以有效弥补二者缺点,在解决环境、能源问题等方面具有十分广阔的应用.本文基于四种典型结构的二氧化钛/金属有机骨架复合材料,即TiO_2生长于MOFs表面、MOFs包裹在TiO_2表面、MOFs与TiO_2夹心型结构以及TiO_2生长在MOFs孔道内,介绍了二氧化钛/金属有机骨架复合材料的合成方法以及该类复合材料在光催化等领域的应用,总结了不同合成方法对于性能的影响,提出了复合材料在应用上存在的不足,并对复合材料的未来发展进行了展望.     

MOFs材料对室内挥发性有机物吸附和光催化降解的研究进展

金属有机骨架材料(MOFs)由于其高孔隙率、高比表面积和高度可调的物理化学结构在气体吸附领域受到广泛关注.与此同时MOFs的类半导体特性也使其成为了光催化领域内的研究热点.本文将MOFs的吸附与光催化两种作用过程结合讨论,提出MOFs材料基于两种作用协同去除室内低浓度挥发性有机污染物的优势.从修饰MOFs的方法分类,综...     

MOFs材料在不对称催化中的应用

目前金属-有机框架（MOFs）材料已经在多个领域得到了发展,其中包括气体吸附、催化等方向.近年来,由于不对称催化的快速发展,手性MOFs材料在立体选择性催化中也得到了研究者们的广泛关注.手性MOFs材料具有很强的手性识别能力,并且由于有机配体的可修饰性,使MOFs材料具有更多的活性催化位点.文章详细介绍了手性MOFs材料的分类、合成思路,及其在不对称催化应用中的最新进展.     

基于金属有机框架材料的C2烃类吸附分离研究进展

乙烷、乙烯、乙炔这3种C2烃类在石油化工领域应用广泛,其分离纯化过程是进行化工生产的一个重要步骤．因C2烃类物理性质与分子尺寸都比较接近,对其进行分离提纯是分离领域的难题,目前工业上采用的主要是低温蒸馏法,但其能耗大,对设备要求高;吸附分离法被认为是一种能够降低能耗的有效手段,作为吸附剂的金属有机框架（MOFs）材料因其结构多样,比表面积高,孔道易于设计和功能化而备受关注,同时被认为在C2烃类节能分离领域具有很好的应用前景．本文对近年来基于MOFs材料的C2烃类吸附分离的研究作了归纳总结,主要从MOFs材料结构与分离性能间的关系出发,以不同的分离机制对C2烃类的分离作了介绍说明,探讨了其所存在的问题,并进行了展望．      

高通量计算筛选分离乙烷/乙烯的金属有机框架材料

乙烯属于具有高附加值的化工产品之一,从乙烷蒸汽裂解产生乙烯后的混合气体中分离乙烯具有重要的应用,筛选用于C₂H₆/C₂H₄吸附分离的高性能金属有机骨架(MOF)材料迫在眉睫.通过先前文献报道从CoRE MOFs(2019)数据库中得出的重要结构吸附性质关系(SAPR),随后用于在G-MOFs和hMOFs数据库中筛选高性能MOFs.综合考虑热稳定性和吸附剂性能评分(APS),筛选出6种有希望用于C₂H₆/C₂H₄分离的MOFs,其中C₂H₆吸附量均大于1.05 mmol/g,选择性均大于1.99,其性能优于大多数文献报道的框架.研究发现这些MOFs对C₂H₆,C₂H₄的吸附等温线属于I型曲线,C₂H₆/C₂H_4...     

MOFs及其复合物光催化降解水中污染物的应用研究进展

金属有机骨架化合物(metal organic frameworks,MOFs)是一类新型晶态多孔材料,具有表面积大、孔隙率高、合成成本低等特点.由于MOFs具有独特的孔道结构和分散的活性中心,它在催化领域得到了广泛的应用.首先,介绍了常见MOFs的种类和合成方法,总结了不同合成方法的特点;然后,梳理了 MOFs作为光...     

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.     

基于四苯乙烯金属有机骨架材料的合成及其荧光传感应用

金属有机骨架是由金属离子或金属离子簇和有机配体通过自组装形成的具有多孔结构的特殊晶体材料,在储存气体与分离、不对称催化、化学传感等方面有着广阔的应用前景,其中具有聚集诱导发光效应的荧光MOFs材料更是引起了广泛的关注.文章对四苯乙烯基MOFs材料在离子识别、挥发性有机物检测、硝基芳族化合物识别和生物分子检测等领域的荧光传感应用进行了归纳和总结.     

金属有机框架材料在光催化领域的应用

金属有机框架(MOFs)材料具有比表面积大、结构可调控、孔隙度高等特点,在许多领域都有潜在的应用价值.本文综述了近年来MOFs在光催化制氢、CO₂的还原、光催化降解方面的研究.此外,本文还探讨了MOFs作为催化材料的优点,对其应用前景进行展望.     

MOFs及MOFs复合材料在超级电容器中的应用

超级电容器(SCs)作为一种新型的储能装置,与传统的可充电电池相比,具有更快的充放电速率、更高的功率密度和更长的循环寿命,受到人们的广泛关注.拥有较大的比表面积、多样的组成结构和高度分散的金属活动中心等优势的金属有机骨架材料(MOFs),逐渐成为高性能电化学储能材料的研究热点.然而,MOFs直接作为SCs电极材料的使用仍面临着导电性差和机械、化学稳定性差的问题.在此,主要阐述MOFs及其复合物在超级电容器材料应用领域的研究进展,讨论MOFs基超级电容器的结构特征及其在电化学储能领域中展现出独特的性质和新颖的功能,说明MOFs构筑的超级电容器在新能源储存与转换领域发挥重要作用.最后,对MOFs基超级电容器实际应用进行分析与展望.     

锌基MOFs材料在肿瘤治疗领域的应用进展

金属-有机框架（MOFs）是由含氧或氮的有机配体与过渡金属通过自组装连接而形成的具有周期性网状结构的晶体材料。该类材料因具有尺寸结构可调、高孔隙率、比表面积大、低晶体密度等一系列优点,而受到多个学科研究人员的重视。其中,锌（Zn）基MOFs材料因其优越的生物相容性和易功能化修饰等特点,受到了广泛的关注。文章主要从药物递送和协同抗癌等方面总结了Zn基MOFs材料的生物应用.     

二苯胺四羧酸配体构筑的新型锌金属有机骨架

金属有机骨架(metal organic frameworks, MOFs)材料作为一种新型的晶型多孔材料,已经被广泛地应用于催化、仿生、荧光、化学传感、气体吸附与分离等领域.通过溶剂热法合成了一新型的以二苯胺四羧酸(TDPC)为桥连配体,以双核锌为金属节点的锌金属有机骨架Zn-TDPC, [Zn1.33 (TDPC)...     

MOFs在催化CO_2环加成反应中的催化位点类型

随着二氧化碳(CO_2)排放量的不断增加,全球气候变暖及海洋酸化等问题也随之出现,因此,CO_2的固定与转化已经成为当前科学家们研究的重要课题。利用CO_2与环氧化物进行环加成反应制备环状碳酸酯就是其中一种有效的方法。金属有机骨架材料(metal-organic frameworks, MOFs)是一类由金属原子或原子簇与有机配体自组装形成的配位聚合物,由于其独特的结构特性与可设计的功能性质,使该材料在气体存储及分离、荧光传感、质子传导、生物医药以及催化等许多领域都展示出巨大的应用潜力。近几年,MOFs材料作为催化剂在CO_2环加成反应中的应用越来越受到关注。从催化位点的类型及其作用原理出发,对近期MOFs材料在CO_2环加成反应中的应用情况进行了总结与探讨。     

金属有机框架在非均相催化中的载体效应

催化载体效应作为制备含少量稀有金属元素的高活性非均相催化剂的关键因素已被广泛研究.利用金属有机框架（MOFs）在孔径、电子状态和选择性吸附性能方面的可调控性,可研究其载体效应.目前,关于金属纳米粒子（NPs）负载的MOFs(M/MOFs)多相催化研究表明：MOFs载体可以通过载体效应极大地增强催化活性,调节产物的选择性,并且将MOFs用作载体,有利于用NPs制备新型高性能催化剂.文章报道了3种类型的载体效应,即分子筛效应、电荷转移效应和基质吸附效应,同时报道了它们在M/MOFs复合型催化剂上的应用表现.     

聚己内酰胺分离纯化缩宫素粗品研究

通过考察在不同乙腈浓度等度洗脱条件下,缩宫素在聚酰胺色谱柱上的保留,研究了聚酰胺对缩宫素的分离机理,建立并优化了聚酰胺对缩宫素粗品的粗分离方法,并与反相C18分离效果进行对比.缩宫素在聚酰胺色谱柱上的保留呈现典型的氢键吸附和疏水作用吸附共同作用的混合吸附模式;在优化的纯水等度洗脱分离缩宫素粗品的条件下,样品栽量可达9.38 mg/mL介质,纯度可达65.8%,回收率72.1%.研究结果表明,聚酰胺纯水等度洗脱分离缩宫素粗品有着与传统反相C18分离基本相当的效果,与反相C18相比还有着样品栽量高、经济、安全和环保等优点.     

金属酞菁的二维有机框架材料的合成及其应用

金属酞菁（MPcs）二维（2D）有机框架在吸附与分离、催化、生物化学等方面具有广泛的应用价值.基于MPcs的2D框架的合成和研究,为发展新兴的具有电、磁、光和电化学特性的多功能材料提供了新的途径.文章首先介绍了构筑2D有机框架的MPcs分子单体的结构功能关系,以及2D有机框架材料的历史发展和独特功能;其次介绍了由MPcs构建的二维金属有机框架材料（MPcs-2D MOFs）和MPcs二维共价有机框架材料（MPcs-2D COFs）的合成方法;最后总结了两者在传感器、催化、能量储存和光动力治疗方面的应用.