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金属有机框架材料用于光催化CO_(2)还原的研究进展
1
作者 王正民 赵胜斌 +1 位作者 钱庆一 赵秋萍 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期277-281,共5页
CO_(2)光催化还原转化为有价值的碳氢燃料和化工原料是达成“碳中和”目标的重要途径。金属有机框架材料(MOFs)是一种由有机配位体和金属离子或团簇通过配位键形成的有机-无机杂化材料,具有超高的比表面积、可调的孔结构,并易于功能化修... CO_(2)光催化还原转化为有价值的碳氢燃料和化工原料是达成“碳中和”目标的重要途径。金属有机框架材料(MOFs)是一种由有机配位体和金属离子或团簇通过配位键形成的有机-无机杂化材料,具有超高的比表面积、可调的孔结构,并易于功能化修饰,在CO_(2)光催化还原反应中展现出良好的应用前景。总结了基于MOFs的新型功能材料绿色光催化CO_(2)还原的最新研究进展,探讨了改性及功能化MOFs材料及MOFs衍生物的光催化CO_(2)还原反应机理,并从理化特性上分析了材料性能优势的成因。总结了提高光催化还原CO_(2)反应的活性和选择性的策略。在此基础上,对这类新型催化剂面临的主要问题和未来发展进行了总结与展望。 展开更多
关键词 CO_(2)还原 金属有机框架材料 光催化
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金属有机框架材料(MOFs)的电子束辐射稳定性
2
作者 刘泽鹏 蒙宇 +3 位作者 李林繁 李景烨 王自强 虞鸣 《辐射研究与辐射工艺学报》 CAS CSCD 2024年第1期18-27,共10页
本研究在不同气氛(空气、氮气)、分散液(水、甲醇、乙醇)以及不同剂量条件下对4种典型的金属有机框架材料(MOFs)(MIL-101(Cr)、ZIF-8、UiO-66和UiO-66-NH2)进行了电子束辐照处理。通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射谱和扫描电子显微镜... 本研究在不同气氛(空气、氮气)、分散液(水、甲醇、乙醇)以及不同剂量条件下对4种典型的金属有机框架材料(MOFs)(MIL-101(Cr)、ZIF-8、UiO-66和UiO-66-NH2)进行了电子束辐照处理。通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射谱和扫描电子显微镜等方法对MOFs材料在辐照前后的化学组成、晶体结构和表面形貌进行表征。结果表明,上述4种MOFs材料在高于5000 kGy的剂量辐照后,其相应的红外特征峰、衍射峰和表面形貌特征均未产生显著变化,表现出了良好的辐射稳定性。这为MOFs材料在辐射环境下的进一步应用提供了研究基础。 展开更多
关键词 金属有机框架材料(MOFs) 辐射稳定性 辐照 吸收剂量
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基于金属有机框架材料的VOCs传感器应用进展
3
作者 刘燕 张雪婷 +3 位作者 张明焱 刘亚科 李从举 张秀玲 《当代化工研究》 CAS 2024年第1期6-8,共3页
采用传感器对挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)进行实时监测对人体健康和环境保护具有重要意义。金属有机框架材料(MOFs)可调的孔径和开放的金属位点有利于气体的选择性吸附,被证明是提升气体传感性能的理想材料。本... 采用传感器对挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)进行实时监测对人体健康和环境保护具有重要意义。金属有机框架材料(MOFs)可调的孔径和开放的金属位点有利于气体的选择性吸附,被证明是提升气体传感性能的理想材料。本文综述了基于MOF材料的VOCs传感器的主要进展,分析了MOF材料在化学电阻和化学电容传感器中发挥的作用及作用机理,并对该领域面临的主要挑战和前景进行了展望。 展开更多
关键词 金属有机框架材料 挥发性有机化合物 气体传感
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金属有机框架材料在水产品安全检测中的应用研究进展
4
作者 李盈柔 米春孝 +7 位作者 陈菊 矫芮文 李想 任丹丹 何云海 汪秋宽 武龙 周慧 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期314-323,共10页
由于养殖环境污染严重、养殖过程中使用违禁药品以及水产品携带天然致病菌等问题,水产品安全事件频发,但是因为目标分析物含量低、水产品基质的复杂性、目标分析物与食品成分的相互作用等问题,使得对残留污染物的分离纯化存在很大困难,... 由于养殖环境污染严重、养殖过程中使用违禁药品以及水产品携带天然致病菌等问题,水产品安全事件频发,但是因为目标分析物含量低、水产品基质的复杂性、目标分析物与食品成分的相互作用等问题,使得对残留污染物的分离纯化存在很大困难,迫切需要准确度高、精密度高、检测限低的水产品安全检测方法。金属-有机框架材料(metal-organic frameworks,MOFs)是一种多孔晶体材料,具有比表面积大、热稳定性好、表面修饰可调控等特性。MOFs拥有优异的吸附性能并已成功应用于水产品的安全检测。本文概括了MOFs的主要结构,论述了MOFs吸附机理,综述了MOFs在水产品安全检测残留污染物(渔药、重金属、有机污染物)中的应用,旨在为水产品的安全检测提供参考。 展开更多
关键词 水产品 金属有机框架材料 吸附剂 安全检测 污染物
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离子液体改性的金属有机框架材料催化CO_(2)与环氧化物环加成反应研究进展
5
作者 孟令虎 张耀远 +1 位作者 吴芹 黎汉生 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期29-33,共5页
离子液体改性的金属有机框架材料(MOFs@IL)作为一种高活性､高稳定性､易分离的新型催化剂在CO_(2)环加成反应研究中逐渐吸引人们的注意。从催化机理､合成策略､性能表现3个方面介绍了MOFs@IL材料在CO_(2)捕获及转化为环状碳酸盐领域最新... 离子液体改性的金属有机框架材料(MOFs@IL)作为一种高活性､高稳定性､易分离的新型催化剂在CO_(2)环加成反应研究中逐渐吸引人们的注意。从催化机理､合成策略､性能表现3个方面介绍了MOFs@IL材料在CO_(2)捕获及转化为环状碳酸盐领域最新研究进展,并对未来发展方向进行总结和展望。 展开更多
关键词 金属有机框架材料 CO_(2)环加成反应 离子液体 催化剂 环状碳酸酯
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金属有机框架材料的结构设计及其抗菌应用研究进展
6
作者 石彬琳 张晨超 +3 位作者 吕子豪 王清清 郝瑞瑜 俞岚戈 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期141-149,共9页
金属有机框架材料(MOFs)是由金属节点和有机配体组成的多孔晶体,在气体储存、催化降解、传感检测和医药抗菌等诸多领域受到广泛关注。在医药抗菌领域,MOFs不仅可作为良好的药物缓释载体,还兼具生物可降解性、抑制细菌活性等特性,因而成... 金属有机框架材料(MOFs)是由金属节点和有机配体组成的多孔晶体,在气体储存、催化降解、传感检测和医药抗菌等诸多领域受到广泛关注。在医药抗菌领域,MOFs不仅可作为良好的药物缓释载体,还兼具生物可降解性、抑制细菌活性等特性,因而成为新一代抗菌材料的研究热点。综述了MOFs的结构设计和特点,从MOFs作为抗菌剂和MOFs作为载体负载抗菌剂进行高效抗菌两个方面详细介绍了其在抗菌领域的应用。 展开更多
关键词 金属有机框架材料 抗菌 金属有机框架材料水凝胶 纤维 复合材料
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柠檬酸交联环糊精金属有机框架材料的制备及对结晶紫的吸附
7
作者 董清丽 于颖媛 +1 位作者 张冰倩 康永锋 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期196-202,共7页
环糊精金属有机框架材料(CD-MOFs)是一种绿色环保的新型金属有机框架材料,但由于其水稳定性差,在实际应用中受到了限制。通过交联CD-MOFs和柠檬酸(CA)来提高环糊精基MOFs的水溶液稳定性。研究制备了CA改性的CA-γ-CD-MOF复合材料,并作... 环糊精金属有机框架材料(CD-MOFs)是一种绿色环保的新型金属有机框架材料,但由于其水稳定性差,在实际应用中受到了限制。通过交联CD-MOFs和柠檬酸(CA)来提高环糊精基MOFs的水溶液稳定性。研究制备了CA改性的CA-γ-CD-MOF复合材料,并作为吸附剂从水溶液中去除阳离子染料结晶紫。在15mg CA-γ-CD-MOF用量、20℃、pH 6和60mg/L初始结晶紫浓度下,CA-γ-CD-MOF对结晶紫的平衡吸附能力为79.86mg/g,相应的清除率达到99.83%。此外,CA-γ-CD-MOF在经过3次吸附解吸循环,吸附率仍达第一次的98%以上,表现出良好的再生能力。动力学和吸附等温线研究表明,吸附遵循拟二阶动力学,CA-γ-CD-MOF吸附结晶紫是一种自发的单层吸热过程。因此,CA-γ-CD-MOF是一种高效、绿色、可循环利用的吸附剂。 展开更多
关键词 金属有机框架材料 环糊精金属有机框架材料 结晶紫吸附
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金属有机框架材料合成及其芳香类化合物吸附性能的实验设计
8
作者 吴艳阳 饶佳波 +3 位作者 易清 徐宏勇 徐菊美 彭阳峰 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第11期39-43,共5页
设计了金属有机框架材料合成及其芳香类化合物吸附分离性能的教学实验。通过水热法合成多种具有芳香化合物吸附性能的金属有机框架材料,研究其对2-苯乙醇和1-苯基-2-丙醇的吸附性能。改变NH2-UiO-66合成中氨基基团的比例,结合X射线衍射... 设计了金属有机框架材料合成及其芳香类化合物吸附分离性能的教学实验。通过水热法合成多种具有芳香化合物吸附性能的金属有机框架材料,研究其对2-苯乙醇和1-苯基-2-丙醇的吸附性能。改变NH2-UiO-66合成中氨基基团的比例,结合X射线衍射和比表面积测试分析,了解到氨基基团的引入不影响NH2-UiO-66(n)的框架结构,但会改变比表面积、孔径和孔体积,进而影响其对2-苯乙醇和1-苯基-2-丙醇的吸附性能。该实验有助于学生学习并掌握常用分析仪器的使用方法和数据分析方法,巩固理论知识。 展开更多
关键词 教学实验设计 吸附 金属有机框架材料 孔结构
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聚乳酸/磁性金属有机框架材料复合熔喷布的制备及其空气过滤性能
9
作者 孙辉 崔小港 +2 位作者 彭思伟 丰江丽 于斌 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期26-34,共9页
为制备一种磁性生物可降解空气过滤用熔喷布,将用水热法合成的磁性金属有机框架材料(MMOF)与聚乳酸(PLA)熔融共混后,再通过熔喷加工工艺制成不同质量比的PLA/MMOF复合熔喷布,对其形貌、结构和性能进行研究。结果表明:随着MMOF质量占比... 为制备一种磁性生物可降解空气过滤用熔喷布,将用水热法合成的磁性金属有机框架材料(MMOF)与聚乳酸(PLA)熔融共混后,再通过熔喷加工工艺制成不同质量比的PLA/MMOF复合熔喷布,对其形貌、结构和性能进行研究。结果表明:随着MMOF质量占比的增加,复合熔喷布中纤维的表面粗糙程度增加,平均直径和孔径也不断增大;当MMOF的含量较高时,复合熔喷布的玻璃化转变温度有所增加,其结晶温度和熔融温度随着MMOF质量占比的增加而升高,加入适量的MMOF对PLA的结晶有异相成核作用,且赋予了PLA/MMOF复合熔喷布磁性;与纯PLA熔喷布相比,PLA/MMOF复合熔喷布的透气率提高,过滤阻力降低,当PLA与MMOF的质量比为1∶0.03时,复合熔喷布的空气过滤效率和断裂强度均达到最大,分别为65.03%和0.21 MPa。 展开更多
关键词 聚乳酸 磁性金属有机框架材料 熔喷布 空气过滤性能 生物可降解
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金属有机框架材料的制备及其在食品污染物分离分析中的应用 被引量：2
10
作者 周冬仁 郝贵杰 +7 位作者 徐磊 孙博怿 王雨辰 王俊 吴琦芳 高晟 孙伟杰 李占明 《食品安全质量检测学报》 CAS 北大核心 2023年第4期195-205,共11页
金属有机框架材料(metal-organic framework materials,MOFs)具有高比表面积、高吸附容量、高稳定性、结构可控、孔隙率可调等特点,在储能和转换器件、光催化剂、抗菌药物吸附,以及催化去除污染物等领域应用广泛。其中,在食品污染物的... 金属有机框架材料(metal-organic framework materials,MOFs)具有高比表面积、高吸附容量、高稳定性、结构可控、孔隙率可调等特点,在储能和转换器件、光催化剂、抗菌药物吸附,以及催化去除污染物等领域应用广泛。其中,在食品污染物的吸附或分析等相关研究领域具有良好的应用潜力。然而,MOFs材料对于食品污染物的吸附和检测,特别是农药残留、重金属污染和抗生素残留等相关研究的系统综述较少。本文详细介绍了MOFs材料的分类、特性及合成等内容,并系统概括了MOFs材料在食品污染物吸附和检测分析中的应用现状,以期为利用MOFs材料开发针对食品污染物的高灵敏性、高选择性的吸附材料和检测分析材料提供参考。 展开更多
关键词 金属有机框架材料 吸附 分离 传感 食品污染物
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金属有机框架材料对非二氧化碳温室气体捕捉研究进展 被引量：2
11
作者 李沐紫 贾国伟 +2 位作者 赵砚珑 张鑫 李建荣 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期365-379,共15页
随着全球暖化研究的深入,非二氧化碳温室气体(非二气体)日益受到重视,其温升效应大,寿命长,能够带来巨大的温室效应,因而成为近年来的研究热点。其中对非二气体的高效捕捉是目前面临的难点和新挑战。多孔材料吸附捕捉是一种低能耗的气... 随着全球暖化研究的深入,非二氧化碳温室气体(非二气体)日益受到重视,其温升效应大,寿命长,能够带来巨大的温室效应,因而成为近年来的研究热点。其中对非二气体的高效捕捉是目前面临的难点和新挑战。多孔材料吸附捕捉是一种低能耗的气体捕集分离技术,关键在于高效的吸附剂开发。金属-有机框架材料(MOFs)因其结构多样,孔道的高度可调控性能,以及具有丰富的开放金属位点等特点为非二气体的分离和捕捉提供了新的机遇。以此为主题,总结了近年来MOF材料在非二气体分离方面的研究成果,分析了各材料的分离机理与性能,展望了未来MOFs材料在非二气体分离领域的挑战与机遇。 展开更多
关键词 金属有机框架材料 非二氧化碳温室气体 吸附捕集 吸附容量 选择性
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金属有机框架材料载体系统在食品抗菌包装中的应用 被引量：1
12
作者 王涛 徐丹 《包装工程》 CAS 北大核心 2023年第15期86-93,共8页
目的 综述金属有机框架材料(Metal-organic frameworks,MOFs)作为载体系统在食品抗菌包装领域的研究现状和应用进展,以期为MOFs类抗菌包装材料的研发和应用提供参考。方法 介绍MOFs的基本概念及分类,概述MOFs的制备方法(加热法、机械法... 目的 综述金属有机框架材料(Metal-organic frameworks,MOFs)作为载体系统在食品抗菌包装领域的研究现状和应用进展,以期为MOFs类抗菌包装材料的研发和应用提供参考。方法 介绍MOFs的基本概念及分类,概述MOFs的制备方法(加热法、机械法和电化学法等),总结归纳近年来MOFs作为载体系统在无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂领域的应用,并讨论MOFs作为载体系统的机遇和挑战。结论 MOFs作为一种有机与无机相结合的多孔性复合材料,不仅可有效封装抗菌剂,实现缓释和控释,且将MOFs复合材料作为高分子填料可提高其抗菌性能、力学性能和抗紫外线性能等,因此在制备高效、安全的食品抗菌包装方面具有巨大潜力。 展开更多
关键词 金属有机框架材料 载体系统 食品抗菌包装
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基于金属有机框架材料构建多相催化剂的研究进展
13
作者 王薇菁 廖立 +2 位作者 赖雪飞 龙沁 谢克难 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期155-161,共7页
利用多相催化剂高效催化化学反应在能源化工、环境保护和可持续发展等方面具有重要的意义。基于金属有机框架复合材料(metal-organic frameworks,MOFs)的大比表面积、分散的活性中心和极高的孔隙率且孔结构可调等独特的结构特点,MOFs及... 利用多相催化剂高效催化化学反应在能源化工、环境保护和可持续发展等方面具有重要的意义。基于金属有机框架复合材料(metal-organic frameworks,MOFs)的大比表面积、分散的活性中心和极高的孔隙率且孔结构可调等独特的结构特点,MOFs及其衍生物已被广泛应用于多相催化领域。按照MOFs催化剂活性位点的来源不同,从以下几个方面综述了近年来MOFs在多相催化领域的研究进展:MOFs本身无催化作用,仅仅作为催化剂载体起到携带催化剂和阻止催化剂团聚的作用;在MOFs上修饰官能团后,得到的衍生材料具有催化作用;MOFs自身具有不饱和的活性金属节点,促进反应进行。最后,展望了MOFs在多相催化领域的发展方向和应用前景。希望本篇综述能够帮助研究者更进一步了解MOFs及其衍生材料在构建多相催化剂方面的研究进展,为推动MOFs材料在多相催化方面的应用提供有意义的参考资料。 展开更多
关键词 金属有机框架材料 多相催化 修饰 衍生材料
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金属有机框架材料吸附重金属离子和放射性核素的研究进展
14
作者 李子凡 张志宾 +1 位作者 董志敏 刘云海 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第12期55-64,共10页
金属有机框架(MOFs)是一类无机-有机配位的多孔材料。与传统吸附剂相比,MOFs具有结构可设计性、功能多样性、比表面积大和孔隙率高等优点,可通过前合成和后修饰法调节孔径大小、引入特定官能团或活性位点,实现快速、高效地分离水中的重... 金属有机框架(MOFs)是一类无机-有机配位的多孔材料。与传统吸附剂相比,MOFs具有结构可设计性、功能多样性、比表面积大和孔隙率高等优点,可通过前合成和后修饰法调节孔径大小、引入特定官能团或活性位点,实现快速、高效地分离水中的重金属离子和放射性核素,对资源回收和环境修复意义重大。本文详述了MOFs吸附砷、铬和汞等重金属离子,吸附铀和锝等放射性核素的研究现状及作用机理,总结了提高MOFs吸附性能的方法,提出了MOFs作为重金属和放射性核素吸附剂时亟需解决的问题。 展开更多
关键词 金属有机框架材料 重金属离子 放射性核素 吸附
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金属有机框架材料在催化领域的研究现状与展望
15
作者 焦龙 江海龙 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第2期1-5,共5页
金属有机骨架材料(MOF)又称多孔配位聚合物(PCP),是一类由金属团簇和有机配体通过配位作用形成的新型晶态多孔材料.近30年, MOF材料在催化领域受到了广泛的关注和研究.MOF的多孔结构和高比表面积可以实现催化位点的空间分离并促进物质传... 金属有机骨架材料(MOF)又称多孔配位聚合物(PCP),是一类由金属团簇和有机配体通过配位作用形成的新型晶态多孔材料.近30年, MOF材料在催化领域受到了广泛的关注和研究.MOF的多孔结构和高比表面积可以实现催化位点的空间分离并促进物质传输,从而提高催化活性.MOF可以像均相催化剂一样在原子精度进行灵活剪裁和调控,同时具有非均相催化剂易分离回收的优势.通过结合均相和非均相催化剂的优点, MOF表现出了诸多优于传统催化材料的独特性质.本文首先简要介绍了MOF基催化材料设计的基本原理和MOF应用于催化的独特性,其次对MOF在催化中面临的瓶颈和局限进行了论述,最后指出了MOF在未来催化领域中潜在的独特应用前景.MOF材料中金属节点、有机配体和孔空间都可以进行灵活功能化,从而赋予催化活性.金属节点上的不饱和配位点可作为路易斯酸催化中心.配体可以通过修饰不同功能基团从而赋予催化活性.此外,金属节点和有机配体还可以通过接枝外来催化位点进行功能化.更重要的是, MOF孔空间可以限域客体活性单元,极大扩展了活性位的来源.MOF还可以作为前驱体通过化学转化获得多孔碳、金属化合物及其复合材料.MOF的高孔隙率、均匀掺杂等特性可以很好地继承到MOF衍生材料中,使其表现出优异的催化性能.MOF既有广泛的活性位来源,同时表现出独特的结构和成分优势,为催化的发展带来了新的重要机遇.首先, MOF可以实现催化位点空间分离,有效抑制其聚集失活,同时可以稳定均相体系中不兼容的活性位点,实现多位点协同催化.其次, MOF结构的明确性可以精准控制相邻活性位的空间位置,从而实现调控催化行为.第三, MOF孔壁上可以悬挂不同功能基团,实现催化中心微环境调控,显著优化催化性能.此外,多变量MOF实现了在MOF中同时引入多种组分并精准控制其空间序列,进而有效改善催化效果.MOF的单晶结构还可以精准的确定催化位点和微环境组分中每个原子的位置,为理解催化机制提供了新的研究手段.虽然MOF在催化领域已经取得了极大进展,但其化学稳定性、热稳定性和机械稳定性往往相对较差,制约了其大规模应用.此外,多相催化剂在长期运行过程中通常面临失活问题,因而需要再生处理.但是MOF热稳定性相对较差,传统常用的煅烧方法不再适用于MOF,亟待开发适用于MOF的再生方法.另外, MOF合成用到的有机配体和溶剂成本较高,合成过程相对较为复杂,经济性上面临较大挑战.此外,多数MOF的孔径相对较小,传质阻力较大,限制了催化效率.由于上述限制的存在,在未来的工业应用中MOF催化剂的出路是寻找其在催化领域的独特应用场景.例如催化高附加值反应,当产品附加值足够高时,才有望弥补MOF催化剂在成本和稳定性方面的不足.此外, MOF是构建类酶催化材料的理想选择.因而MOF基催化剂有望像酶一样在温和条件下高效、高选择性催化挑战性反应,为其大规模应用提供了重要机遇.而外场(光、电、磁等)辅助催化也可以克服高的反应能垒,有效降低反应条件的苛刻性,为MOF的应用推广创造了机会.在催化机制研究方面, MOF在探究催化剂结构中关键要素以及优化催化性能方面具有显著优势,基于MOF获得的催化关键信息,可以进一步指导非MOF体系下催化剂的设计和工业应用. 展开更多
关键词 金属有机框架材料 多相催化 催化位点设计 微环境调控 催化材料
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计算模拟在金属有机框架材料吸附性机理及设计中的应用研究进展
16
作者 黄磊 杨倩雯 +4 位作者 张静玲 徐斐 叶泰 任兴发 吴秀秀 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1643-1661,共19页
金属有机框架(MOFs)材料因具有良好的稳定性、优异的吸附性能和可设计性等优点受到广泛关注。近十几年来,有关MOFs材料的研究发展迅速。理论计算模拟作为一种重要的研究手段,在MOFs材料的吸附机理研究、高通量筛选等工作研究中发挥了不... 金属有机框架(MOFs)材料因具有良好的稳定性、优异的吸附性能和可设计性等优点受到广泛关注。近十几年来,有关MOFs材料的研究发展迅速。理论计算模拟作为一种重要的研究手段,在MOFs材料的吸附机理研究、高通量筛选等工作研究中发挥了不可替代的作用。本文归纳了量子力学计算、分子力学模拟、介观模拟、有限元模拟和机器学习等计算机模拟方法,总结了不同层次的计算模拟方法用于解决MOFs材料研究中的主要科学问题,重点介绍了这些方法在MOFs对气体的吸附性分离与储存、溶液中有机化合物的吸附性分离与提取、催化反应和药物负载等几个典型研究方向的研究进展。最后,对计算模拟应用于MOFs材料研究的前景和发展方向做了展望。 展开更多
关键词 计算模拟 金属有机框架材料 机理
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金属有机框架材料用于海水提铀的研究进展 被引量：2
17
作者 朱雅静 徐岩 +2 位作者 简美鹏 李海燕 王崇臣 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期3029-3048,共20页
随着核能需求的增加,从海水中提取铀作为传统铀资源的补充或替代具有重要意义。金属有机框架材料(MOFs)具有高的比表面积和可调控的孔结构,作为一种新兴的除铀吸附剂,在学术界已引起了广泛关注。针对MOFs在海水中吸附铀时存在的水稳定... 随着核能需求的增加,从海水中提取铀作为传统铀资源的补充或替代具有重要意义。金属有机框架材料(MOFs)具有高的比表面积和可调控的孔结构,作为一种新兴的除铀吸附剂,在学术界已引起了广泛关注。针对MOFs在海水中吸附铀时存在的水稳定差、选择吸附性差和分离困难等关键问题,研究发现可以通过定向官能化改性和与异相材料复合来提高海水提铀性能。本文简要介绍了MOFs材料在水中提取铀的结构优势,分析了水稳定性的影响因素,列举了具有代表性的三类高水稳定性MOFs材料特性,重点总结了该三类MOFs应用于海水中提取铀的性能以及机制研究,同时比较了原始MOFs、表面官能化MOFs和MOFs复合材料的提铀性能。基于MOFs的结构特征与对铀酰离子的吸附作用机制,得出除铀MOFs吸附剂的未来发展方向是提高水体稳定性、进行MOFs表面功能化以及拓展多种材料复合方式。 展开更多
关键词 金属有机框架材料 海水 铀 官能化 复合材料
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金属有机框架材料MIL-126(Fe)对C_(3)H_(8)/C_(3)H_(6)反转吸附分离性能研究
18
作者 赵璇宇 王德印 +1 位作者 王勇 王永祯 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2023年第4期647-654,共8页
【目的】丙烯(C_(3)H_(6))是一种重要的烯烃原料,在实际生产中去除其中的丙烷(C_(3)H_(8))杂质非常重要。金属有机框架材料(metal-organic frameworks,MOFs)对于C_(3)H_(6)和C_(3)H_(8)的分离纯化有着极大的前景,其中C_(3)H_(8)选择性... 【目的】丙烯(C_(3)H_(6))是一种重要的烯烃原料,在实际生产中去除其中的丙烷(C_(3)H_(8))杂质非常重要。金属有机框架材料(metal-organic frameworks,MOFs)对于C_(3)H_(6)和C_(3)H_(8)的分离纯化有着极大的前景,其中C_(3)H_(8)选择性吸附剂可一步获得高纯C_(3)H_(6)产物,有着极高的工业价值。MIL-126(Fe)由于富含的低极性苯环提供了密集的电负性结合位点,对于烷烃的优先吸附有很大潜力。【方法】采用溶剂热法合成了MIL-126(Fe),对其稳定性及C_(3)H_(8)/C_(3)H_(6)吸附分离性能进行了研究。【结果】MIL-126(Fe)有优异的稳定性;298 K和1 bar下C_(3)H_(8)吸附量为185.37 cm3/g,高于大部分C_(3)H_(8)选择性吸附MOFs材料;对C_(3)H_(8)/C_(3)H_(6)混合气体的IAST选择性在0.1 bar时为1.44,1 bar时为1.23,表明MIL-126(Fe)对C_(3)H_(6)和C_(3)H_(8)混合气体反转吸附,其C_(3)H_(6)回收潜力为19.71 cm3/g,接近国内外研究的最高水平。【结论】气体穿透实验结果表明MIL-126(Fe)对于一步获得高纯C_(3)H_(6)有极大的工业应用潜力。 展开更多
关键词 金属有机框架材料 MIL-126(Fe) 反转吸附 C_(3)H_(8)/C_(3)H_(6)分离 稳定性
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[Co_(3)]簇基金属有机框架材料实现“一石二鸟”高效催化CO_(2)转化为噁唑烷酮
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作者 焦卓浩 赵心远 +3 位作者 赵健 谢瑶 侯胜利 赵斌 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第11期95-102,共8页
噁唑烷酮是药物化学中重要的中间体,可以通过炔丙基胺类或氮杂环类化合物与CO_(2)的环化获得。合成一种可以同时催化这两种反应的催化剂是一件有很强吸引力,但极具挑战性的工作。本文合成了一例独特的三维(3D)[CO_(3)]簇金属-有机框架(M... 噁唑烷酮是药物化学中重要的中间体,可以通过炔丙基胺类或氮杂环类化合物与CO_(2)的环化获得。合成一种可以同时催化这两种反应的催化剂是一件有很强吸引力,但极具挑战性的工作。本文合成了一例独特的三维(3D)[CO_(3)]簇金属-有机框架(MOF){(CH_(3)NH_(2)CH_(3))2[CO_(3)(BCP)_(2)]·6H_(2)O·4DMF}n(1)并进行了表征,1表现出良好的溶剂稳定性和热稳定性。催化实验结果表明,1可以高效催化氮杂环或炔丙基胺类化合物与CO_(2)反应来制备噁唑烷酮,并且催化剂对两种反应都具有广泛的底物普适性和良好的循环使用性。对照实验和核磁共振测试表明,1中路易斯酸和路易斯碱位点的共存是高效催化的原因。化合物1作为一种新型催化剂,成功实现了“一石二鸟”高效催化CO_(2)转化为噁唑烷酮。 展开更多
关键词 金属有机框架材料 双功能催化剂 CO_(2)利用 噁唑烷酮 可循环性
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