ZIF-8负载海藻酸钠/氧化石墨烯基底用于吸附盐酸四环素

为了解决金属-有机骨架材料ZIF-8在水溶液中难以回收的问题，以海藻酸钠（SA）为基础材料，采用直接滴加法将SA和氧化石墨烯（GO）混合溶胶滴入Ca2+溶液中，交联形成SA/GO凝胶基底，再将ZIF-8原位生长在SA/GO基底上，制得SA/GO/ZIF-8复合吸附剂用于去除环境废水中盐酸四环素（TC）。XRD、TEM和SEM表征结果证明ZIF-8在SA/GO凝胶基底上均匀生长，且经计算得ZIF-8的负载率高达34.21%。当温度为25 ℃、pH=7及TC浓度为50 mg/L时，30 mg SA/GO/ZIF-8复合吸附剂对TC的平衡吸附容量可达125.37 mg/g。吸附动力学和等温线结果表明SA/GO/ZIF-8对TC的吸附过程受化学活性位点控制，属于活性位点均匀的单层吸附。在循环吸附6次后，SA/GO/ZIF-8复合吸附剂对TC的去除率仍在85%以上。这种易于分离和高负载ZIFs的SA/GO/ZIF-8复合吸附剂有望成为去除废水中抗生素的理想选择。     

铁掺杂沸石咪唑酯基金属有机框架材料ZIF-8及其热处理产物对洛克沙胂的吸附研究

以原位负载乙酰丙酮铁的ZIF-8为前驱体,在N_2氛围下分别在300℃和700℃下热解得到不同的产物。实验结果表明,300℃条件下热解ZIF-8结构稳定保持,得到了负载γ-Fe_2O_3的ZIF-8,具有发达的孔道结构,比表面积为1430 cm~2/g,总孔容为0.50 cm~3/g;而在700℃条件下热解,ZIF-8骨架结构坍塌,产物为复合结构的γ-Fe_2O_3和多孔碳材料,比表面积为443 cm~2/g,总孔容为0.51 cm~3/g,其中介孔占主要部分。以空白ZIF-8、铁掺杂ZIF-8在300℃和700℃热处理产物用于水中洛克沙胂的吸附。整个吸附过程均可在6 h内达到平衡,平衡吸附量分别为135.87 mg/g、158.90 mg/g和99.94 mg/g。铁掺杂ZIF-8在300℃热处理产物对洛克沙胂溶液吸附效果最好。     

秸秆生物质炭/碳化ZIF-67复合材料去除水中磷酸盐的试验研究

磷污染是富营养化污染的主要来源,农林秸秆的随地丢弃、就地焚烧造成了环境污染。为实现农林秸秆的综合利用和资源化处理含磷废水,本文主要在玉米秸秆生物质表面采用原位生长的方法合成ZIF-67,再在N₂气氛中500℃高温煅烧4h,制备成秸秆生物质炭/碳化ZIF-67(BC/碳化ZIF-67)复合材料用于水体中磷酸盐的吸附。探究了样品投加量、吸附时间、p H、初始浓度和温度对磷酸盐吸附的影响,得出在样品投加量为4g/L,吸附时间达到60min,p H为9,初始浓度为50mg/L和吸附温度为30℃,对磷酸盐的最大吸附量可达88.8mg/g。     

碳化ZIF-67催化过硫酸盐降解水中的甲基橙

通过溶剂热法制备了ZIF-67，并碳化生成ZIF-67(C)。利用红外光谱、BET比表面积测试、Zeta电位、X射线衍射和X射线光电子能谱等对ZIF-67(C)进行表征。以甲基橙(MO)降解实验验证了ZIF-67(C)对过一硫酸氢钾(PMS)的催化作用，鉴定了反应中的主要活性物种是硫酸根自由基(SO₄^·-)，讨论了金属与有机配体物质的量之比、溶剂种类和煅烧温度(T)以及MO初始浓度、反应初始p H、ZIF-67(C))投加量和PMS投加量对ZIF-67(C)活化PMS降解MO的影响。结果表明：与ZIF-67比，ZIF-67(C)不仅有较好的吸附性能，且对PMS的催化能力更强。当制备条件为n(Co²⁺)∶n(2-MIM)=1∶8、甲醇为溶剂、T=500℃时，ZIF-67(C)表现出最优的PMS催化性能；当MO初始质量浓度为10 mg/L,ZIF-67(C)投加质量浓度为0.2 g/L,PMS投加质量浓度为0.2 g/L时，1 h内MO的去除率达93.7%。同时，ZIF-67(C)在水中的分散性和稳定性强，重复使用4次后MO...     

聚苯胺/ZIF-8双壳层中空微球的制备及其刚果红染料吸附性能

采用硬模板法制备聚苯胺/2-甲基咪唑锌盐(ZIF-8)双壳层中空微球吸附剂,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对其进行表征,并将其应用于刚果红染料的吸附,研究了吸附时间和刚果红染料初始浓度对聚苯胺/ZIF-8双壳层中空微球吸附剂刚果红染料吸附性能的影响。结果表明,聚苯胺/ZIF-8双壳层中空微球具有目标结构,聚苯胺/ZIF-8双壳层中空微球吸附剂对刚果红染料的最大吸附量高达2 349. 51 mg/g,且其对刚果红的吸附等温线遵循Langmuir方程,刚果红吸附动力学满足准二级动力方程。     

SAS/AA吸附材料的制备与性能研究

通过溶液聚合法来制取功能高分子材料,并研究了引发剂、交联剂、单体用量等对材料吸附性能的影响,研究结果表明:交联剂用量在0.3％时,材料的吸附水和铅离子或铜离子的性能相对较好,对溶液中铜离子的吸附率达到95.2％,吸附量为143 mg/g,对铅离子的吸附率达到84.8％,吸附量为85 mg/g;引发剂用量在0.5％时,材料的吸附水和铅离子或铜离子的性能相对较好,对溶液中铜离子的吸附率达到94.8％,吸附量为142 mg/g,对铅离子的吸附率达到87.9％,吸附量为88 mg/g;当SAS用量为20％时,材料的材料的吸附水和铅离子或铜离子的性能相对较好,对溶液中铜离子的吸附率达到94.7％,吸附量为142 mg/g,对铅离子的吸附率达到87.8％,吸附量为88 mg/g.     

M/ZIF-8纳米复合物的制备及其CO_2的吸附性能

一种新的策略来通过掺杂金属离子提高ZIF-8材料的金属活性位,并保持相同的孔道结构对CO_2进行吸附。掺杂金属离子的ZIF-8(M/ZIF-8,M=Cu~(2+)、Co~(2+)、Ni~(2+))是M~(2+)、Zn~(2+)和2-甲基咪唑加入到甲醇和氨水的溶液中,在室温条件下磁力搅拌合成。结构表明:ZIF-8和M/ZIF-8形态并没有发生改变,仍保持原来的孔道结构,但样品的比表面积和孔容减少;Cu~(2+)和Ni~(2+)改性的ZIF-8的CO_2吸附量增加,Cu~(2+)改性的ZIF-8样品具有最高的CO_2吸附量,达到了23.88 mg·g~(-1)。     

腐植酸对水体中五价钒的吸附

<正>采用批次实验法,研究了不同腐植酸浓度、温度、pH值等条件下,腐植酸对水体中五价钒离子的吸附。结果表明,钒离子溶液浓度为90.91 mg/L条件下,腐植酸的浓度为1.09 g/L时,腐植酸对钒离子的吸附量最大。随着钒离子溶液浓度的增加,吸附率逐渐降低并趋于0;而吸附量呈增加—缓慢增加—平衡的趋势;在腐植酸浓度为1.09 g/L条件下,钒离子溶液浓度为1818.18 mg/L时,吸附量达到最大值,吸附等温线     

热改性生物质炭微球及对水中结晶紫的吸附

利用油茶果壳制备了一种生物质炭微球,并且对其进行热改性后用于对水中结晶紫的吸附去除研究。BET表征结果表明改性后的炭微球中有较多中孔结构,比表面积可达349.240m~2/g。吸附实验考察了溶液吸附动力学、溶液pH值的影响和等温吸附。实验结果表明在结晶紫溶液的pH为8时其吸附效果最佳,动力学实验结果表明在120min时油茶籽壳生物质炭微球对结晶紫的吸附可达到吸附平衡,且动力学拟合的结果显示其动力学吸附行为更符合拟二级动力学模型。吸附等温线数据较符合Langmuir模型(R20.96),在25℃下,热改性处理后的油茶籽壳生物质炭微球吸附结晶紫的最大吸附量达到了40.1mg/g。     

基于不同粒径ZIF-8多孔液体的二氧化碳捕集性能

通过粒径调控策略制备了基于不同粒径ZIF-8的多孔液体(PLs),并用于CO₂的捕集。考察了ZIF-8粒径对多孔液体捕集CO₂的吸附容量、吸附速率、CO₂/N₂选择性及循环稳定性的影响,并对不同粒径多孔液体的CO₂吸附动力学进行研究。结果表明,多孔液体中具有永久的孔隙结构,不同多孔液体均具有优异的流动性。3种不同粒径的多孔液体室温下放置60 d或4500 r/min下离心5 min后均未出现聚集、沉积现象,表明不同粒径多孔液体均具有较好的稳定性。由不同粒径ZIF-8合成的多孔液体对CO₂的吸附过程包括物理吸附和化学吸附。其中,ZIF-8粒径为43 nm的多孔液体ZIF-8-PLs(43)对CO₂的饱和吸附容量最大,为63.0 mg/g;ZIF-8-PLs(145)展现了较快的CO₂吸附速率,准二级动力学常数为1.91×10^–3 g/(mg·min);ZIF-8-PLs(1400)具有最高的C...     

ZIF-67的制备和热稳定性能研究

通过控制Co(NO_3)_2·6H_2O和2-甲基咪唑的摩尔比,即分别为1∶4,1∶8,1∶16和1∶32,在室温下合成出四组不同的ZIF-67产物。XRD结果表明四种不同配比的反应物均能采用溶剂热方法合成出具有高度结晶的纯相ZIF-67材料。SEM观察发现不同配比所合成的ZIF-67只在粒径大小和分布上有较大的差异。随着2-甲基咪唑含量逐渐增加,ZIF-67晶粒变得越来越不规整,分布更不均匀。TG分析表明当两者的摩尔比是1∶4时,合成的ZIF-67有较好的热稳定性。     

ZIF-12在检测抗坏血酸和L-色氨酸中的应用

采用室温搅拌法合成分子筛咪唑框架-12(ZIF-12),对其进行了X-射线衍射、电镜扫描和红外表征.将其制备成ZIF-12/gelatin/GCE电化学传感器,并采用循环伏安法对检测抗坏血酸、L-色氨酸及抗坏血酸和L-色氨酸进行同步检测.结果表明,ZIF-12作为电化学传感器材料应用于对抗坏血酸、L-色氨酸及抗坏血酸和L-色氨酸的同步检测,有良好的电化学响应.     

基于生物质模板制备ZIF-8及抗菌性能

为赋予皮革表面优异的抗菌性，以己内酰胺(CPL)改性酪素(CA)(CA-CPL)胶束为模板原位生长金属有机骨架化合物，类沸石咪唑酯骨架(ZIF-8)，得到了CA-CPL@ZIF-8，并将其应用于皮革涂饰中。采用FTIR、XRD、SEM、TEM、N₂吸附-脱附对样品进行了表征。对涂饰后皮革的抗菌、力学和卫生性能进行了测试。结果表明，通过调整生物质模板CA-CPL的尺寸与形貌，成功生长出晶体结构完整的CA-CPL@ZIF-8。随着CA-CPL@ZIF-8添加量(以CA-CPL质量计，下同)的增加，涂饰后皮革对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌产生了明显的抗菌效果，力学性能和卫生性能相应提升；当其添加量为0.8%时，涂饰后皮革对金黄色葡萄球菌的抑菌圈为4mm，抗张强度和断裂伸长率分别可达6.32MPa和56%；当其添加量为0.5%时，透气性和透水汽性可达1522 mL/(cm²·h)和353 mg/(10 cm²·24 h)。     

BiOI/ZIF-8复合材料的制备及光催化性能

利用低温液相沉淀法制备BiOI/ZIF-8复合光催化剂,同时研究ZIF-8复合量对催化活性和反应动力学的影响,采用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)等研究手段对样品进行表征.通过在可见光下降解甲基橙(MO),对其光催化性能进行评价.结果 表明,BiOI/ZIF-8复合光催化剂具有较好的光催化性能,并且当复合量为3％时复合材料光催化降解性能最好,可见光照射60 min后对质量浓度为40 mg/L的MO溶液的降解率达到99.5％.     

High gas permselectivity in ZIF-302/polyimide self-consistent mixed-matrix membrane

Zeolitic imidazolate framework-302 (ZIF-302) was incorporated within a polyimide (PI) matrix in order to develop a highly selective and permeable mixed-matrix membrane (MMM) for gas separation processes. On the basis of varying fabrication procedures, two different MMMs were formed: a dense MMM (ZIF-302/d-PI) and a spongy, self-consistent MMM (ZIF-302/s-PI). The spongy membrane was shown to have self-consistent and disconnected pores with a reduction in overall membrane density. For ZIF-302/d-PI, a 1.2–1.5-fold increase in the permeability of H₂, O₂, N₂, CO₂, and CH₄ was observed when compared with the pure d-PI membrane. For ZIF-302/s-PI, even better improvements (up to 19-fold higher) in permeance were achieved with negligible effects on selectivity. The gas transport mechanism was then analyzed and showed a considerable enhancement of diffusion coefficients for ZIF-302/s-PI, while ideal gas pair selectivities for CO₂/N₂, H₂/CH₄, and H₂/N₂ were found to be 24.8, 42.3, and 62.6, respectively. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2020 , 137, 48513.     

Knudsen diffusion through ZIF-8 membranes synthesized by secondary seeded growth

Herein we demonstrate the synthesis of ZIF-8 membranes via secondary seeded growth on tubular stainless steel porous supports. The membranes were characterized and evaluated for the separation of CO₂/N₂ and N₂/CH₄ gas mixtures. The adsorbate polarizability correlated with the adsorption capacity on ZIF-8, and the amounts of gases adsorbed were in the order: CO₂ > CH₄ > N₂. The CO₂/N₂ separation selectivity’s for the ZIF-8 membranes were close to the Knudsen selectivity, suggesting that Knudsen diffusion through non-ZIF pores dominated the separation. On the other hand, the separation selectivity’s for N₂/CH₄ were slightly higher than the Knudsen selectivity, indicating that the flow contribution from the ZIF pores favored the transport of N₂ over CH₄.     

TiO2协同增强ZIF-8光催化降解特性研究

工业有机废水污染危害人类健康,阻碍经济的发展,是当前急需解决的问题。金属有机骨架(MOFs)材料因其独特的孔道结构、较大的比表面积、优异的吸附性能,有望成为工业有机废水处理的潜在新材料。ZIF-8(沸石咪唑酯骨架-8)具有复杂的SOD拓扑结构和高稳定性,其工业废水吸附应用价值逐渐受到关注。本文首先通过溶胶-凝胶法和温度调控制备最佳相比例的锐钛矿/金红石混合相TiO₂纳米颗粒,采用溶剂法在TiO₂颗粒表面原位生长制备了包覆型ZIF-8复合材料。结果表明,引入10%(质量分数)TiO₂与ZIF-8构筑的复合材料对亚甲基蓝(MB)污染物的降解率和反应速率遵循一级动力学模型,分别是纯ZIF-8的1.27和2.3倍。可控制备且均匀分布在ZIF-8有机框架材料孔道中的Zn/ZnO_x纳米异质结作为活化位点,增加与MB分子的接触面积,提升对载流子的俘获数量,同时TiO₂与裸露的高活性异质结界面形成协同增强效应,构成立体催化降解复合体系,提高催化降解能力。     

ZnO修饰的不锈钢网支撑体上ZIF-8膜的制备

ZIF-8因具有0.34 nm的孔道直径而被认为是最具应用前景的气体分离膜材料之一。不锈钢网（SSN）作为分离膜的支撑体具有价格低廉、易于裁剪、厚度薄等优点。采用水热法在SSN表面生长ZnO缓冲层,以ZnO修饰的SSN（ZnO/SSN）为支撑体制备ZIF-8膜。采用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对合成的ZIF-8膜进行表征,并进行了气体渗透性能测试,结果表明,在ZnO颗粒修饰后的SSN支撑体上无需活化可制备出单一物相、无缺陷的ZIF-8膜;在室温（298 K）下,ZIF-8膜的H₂/CO₂、H₂/N₂、H₂/CH₄的理想分离系数分别为7.3、9.2、12.4;在150℃,ZIF-8膜的渗透性能稳定。     

Fabrication of ZIF-8@super-macroporous poly(glycidyl methacrylate) microspheres

ZIF-8@super-macroporous poly(glycidyl methacrylate) (SM-PGMA) microspheres were synthesized. The SM-PGMA microsphere was a novel material with high surface areas and large pore size. Here, ZIF-8 was loaded effectively both on the surface and inside of the macro-pores of microspheres by a facile way. The ZIF-8@SM-PGMA microspheres were characterized by SEM, TEM, XRD and FTIR. Additionally, they were used as an adsorbent material for the adsorption of phenol from aqueous solutions. The results indicated that the ZIF-8@SM-PGMA microspheres possessed apparently higher adsorption capacity for phenol than that of SM-PGMA microspheres. The ZIF-8@SM-PGMA microspheres obtained in this study have great potential for adsorption, separation, catalysis etc.