金属有机框架衍生单原子纳米酶的合成、表征与生物应用研究进展

单原子催化剂（SACs）具有高原子利用效率以及高催化活性,在各种催化体系中均表现出优异的性能.其原子级别的活性位点与天然的金属蛋白酶类似,因此单原子纳米酶（SAzymes）的概念也应运而生.而金属有机框架（MOF）由于其具有高孔隙率的特点,可以作为合成SAzymes的前驱体.该文总结了使用MOF前体/模板构建SACs的合成策略,以及SAzymes的生物应用,提出了基于MOF衍生的SAzymes的发展挑战和前景.     

武器装备仿真训练软件元模型设计研究

针对当前武器装备仿真训练软件(WETS,Weapons and Equipments Training SimulationSoftware)开发存在的问题,提出一种基于特定领域元模型的武器装备仿真训练软件开发方法。采用元建模理论,通过分析WETS基本特征,确定描述构成WETS元模型整体的各部分及其相互关系,构建了描述武器装备仿真训练软件建模语言(WSML,Weapons and Equipments Training Simulation SoftwareModeling Language)的元模型。提出了基于元模型的WETS开发流程。通过大量工程应用,表明该方法是支持模型重用的,可显著提高仿真训练软件的开发效率及其运行可靠性的开发方法。     

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.     

一种基于MDA的领域对象建模工具

基于MVC架构,设计并实现了采用元对象设施(meta object facility,MOF)的四层模型分层管理架构对象建模工具,应用两阶段建模理论,将传统的建模工作分解为元建模和传统建模两个阶段.对特定领域进行分析后,使用改进自MOF元语言的XKL语言实现领域建模.结果表明,该建模工具提高了开发效率,减少了重复开发.     

二维轴对称坐标下基于介质形心和体积的界面重构方法

物质界面的追踪和处理是多介质流场计算的关键内容,本文将基于介质重心和体积的二维平面MOF方法推广到实际问题计算中应用更为广泛的二维轴对称坐标,包括任意多边形旋转后形心的定义及其计算公式,以及界面重构方法的具体实现方式,然后通过界面重构算例及涉及材料断裂、破碎的碎片云问题的计算,说明所述方法具有较强的模拟实际问题的能力.     

负载零价铜的纳米多孔碳材料催化氧化罗丹明B的研究

以铜基MOF (HKUST-1,[Cu₃(BTC)₂],BTC为1,3,5-苯三甲酸)为模板,利用一步碳化法制备负载零价铜的纳米多孔碳材料NPC@Cu。以此NPC@Cu为催化剂,活化过一硫酸氢钾(PMS),在常温常压下异相催化氧化处理模拟的偶氮染料废水。采用电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对催化剂进行表征,并研究反应过程中催化剂投加量、氧化剂投加量和初始pH值对降解效率的影响。实验结果表明,在催化剂用量为0.1 g/L,PMS浓度为2.00 mmol/L,pH值为7的条件下,反应进行45分钟后,浓度为0.10 mmol/L的RhB降解率可达到100%。通过自由基捕捉实验,证明体系中存在SO₄^–·和·OH两种自由基,表明NPC@Cu是一种性能良好的催化材料。     

Gd-MOF磁共振造影剂的研究进展

磁共振成像(MRI)是常规临床医学检测中一种重要的影像手段.钆(Gd)基金属有机框架(Gd-MOF)结合了稀土元素Gd特有的磁性和MOF独特的多孔框架结构,展现出优异的造影性能,是一类具有潜力的磁共振造影剂.综述了Gd-MOF造影剂的研究进展,并综合分析了影响其性能的多方面因素.     

MOF复合材料在固相萃取中的应用进展

样品前处理是分析过程中不可或缺的一步.无论样品是气态、液态还是固态,只有经过前处理才能进行后续分析,其主要目的是使样品中目标组分浓度升高,提高仪器的灵敏度,去除样品中的其他杂质以得到较为纯净的目标组分.而样品前处理的关键是吸附剂类型的选择,它决定了萃取效率.金属有机骨架化合物(MOF)是一种新型材料,因其组成和结构非常丰富,且比表面积和孔隙率高、孔道性能可调、热稳定性较好等诸多优势,被广泛应用于样品前处理.而MOF与其他材料结合形成的复合物不仅克服了MOF本身的缺点,而且还对MOF的特性进行重大改进.本文主要综述了近年来MOF与磁性材料、碳及聚合物等材料复合后作为固相萃取吸附剂在环境、食品和生物等样品分析方面的应用.     

MIL-101-NH2介导的核酸分子递送与基因沉默研究

核酸是DNA和RNA的总称,能够参与生物体内基因表达的调控.然而,核酸分子极易被降解,如果直接通过口服或静脉注射给药,生物利用率极低,因此需要合适的载体进行核酸的递送.选取了生物兼容性较好的铁基金属-有机框架（MOF）MIL-101-NH₂,分别负载单链DNA和siRNA来探究其细胞学行为.MIL-101-NH₂能够有效递送单链DNA和siRNA进入细胞,且siRNA在细胞内能够发生溶酶体逃逸,并发挥基因沉默的效应.结果表明：基于MIL-101-NH₂的纳米复合物是一种具有潜力的核酸递送与基因调控策略.     

MOF基多孔炭的制备及其在超级电容器中的应用

金属有机框架材料(MOFs)由于其具有较高的比表面积,可调节的孔隙结构,以及结构、功能多样性,使其作为前驱体在电化学等方面具有广阔的应用前景.采用水热法合成了金属有机框架材料[Zn₃(bpdc)₃(bpy)]·2DMF·4H₂O](ZBB),并以此为前驱体,通过炭化-活化法制备了多孔炭ZBBC-T-A,研究了不同炭化温度,不同的炭碱比对多孔炭微观结构及电化学性能的影响.结果表明:多孔炭ZBBC-800-1∶3是以微、介孔为主,且最大比表面积达2 294.6 m² ·g^-1;以6 mol·L^-1 KOH为电解液,在电流密度为1 A·g^-1时,其比电容为304.8 F·g^-1;电流密度从1 A·g^-1增加到10 A·g^-1时,电容损失率为21.26%;在1 A·g^-1的电流密度下,经过5 000次循环后,电容保持率为95.85%.其能量密度为8.06 Wh·kg^-1.