金属有机骨架（MOFs）/纤维材料用于电阻式气体传感器的研究进展

总结了将MOFs材料与金属氧化物、纺织品以及碳基导电纤维材料相结合,并在电阻式气体传感器领域的研究与应用。其中金属氧化物结合MOFs过程中,MOFs主要有两个作用:一是作为分散剂提高金属氧化物的分散性;二是利用MOFs本身具有较大的比表面积和大量的活性位点,来提高材料对于气体分子的吸附量和选择性。当纺织品与MOFs结合的过程中,由于纺织品的导电性相对较差,所以需要结合一些导电性及气体选择性较好的MOFs来作为传感器。碳基导电纤维一般具有较好的机械性能和导电性能,因此将其与MOFs材料复合后用于柔性电阻气体传感器具有一定的优势。      

过渡金属有机框架结构构件及电解水研究进展

金属有机框架(MOF)材料由于其比表面积大、孔隙率高、结构可调控和单分散的活性中心等特性, 在吸附分离、气体储存和电催化等领域具有巨大的应用前景, 其中, 在催化领域的应用尤为突出。目前, 利用传统方法所制备的MOF虽然含有具有催化活性的金属, 但是MOF中的金属位点通常和有机配体相结合, 无法很好的暴露出来, 导致在催化过程中表现出来的活性很低。因此大部分关于MOF催化性能的研究, 主要集中于MOF与纳米金属粒子相结合的方式。文中总结分析了近年来以不同合成方法制备的零维、一维和二维MOF结构, 并对基于过渡金属构建的MOFs材料在电催化水分解的应用进展和面临的挑战进行了分析讨论。      

MOF材料在水环境污染物去除方面的应用现状及发展趋势(Ⅰ)

金属有机骨架(Metal-organic frameworks,MOFs)是一类有机-无机杂化材料,通常是指金属离子或金属簇与含氮、氧刚性有机配体通过自组装过程形成的功能性多孔材料.MOF材料具有丰富的可设计的结构类型、可调控的化学功能、低密度的骨架、超高的比表面积,以及可功能化的永久的孔空间,在气体存储与分离、催化、传感、药物运输与缓释等领域都有广泛的应用潜力.近年来,MOF及其复合材料已经被应用于多种污染物的去除.本文对近年来MOF材料去除水环境中重金属、有机物的相关研究进行了总结与评述.本篇是该主题的第一篇,主要针对MOF材料在水体重金属污染物去除方面的研究进行论述.通过对以往的研究分析可知,MOF材料对常见重金属Pb2+、Cu2+、Cd2+、Co2+、Ag+、Cs+、Sr2+、Hg(II)以及TcO4-、Se(VI)、As(III)、As(V)均具有高效吸附性能,甚至部分MOF材料的吸附性能远高于传统吸附材料.主要的吸附机理包括:静电引力、配位/螯合作用、离子交换作用、孔道吸附(物理吸附)等.最后,基于以往的研究成果对未来的研究趋势进行了展望.     

基于金属-有机框架的乙酰丙酮荧光传感器的研究进展

乙酰丙酮作为重要的化工原料,常用作分析试剂、有机合成中间体等,但人体长时间暴露在乙酰丙酮中会受到一定程度的伤害。目前已有诸如高效液相色谱法、核磁共振法和质谱法等检测乙酰丙酮的方法,但上述方法需要专业人员及大型仪器,且耗时长、操作复杂,因此迫切需要寻找快速高效的乙酰丙酮检测方法。金属-有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)材料因其具有丰富的孔隙结构、孔道可调控、比表面积大等特点,在催化、传感、气体储存和分离等方面有着广泛应用,是当前无机化学领域的研究热点之一。MOFs作为荧光传感器具有成本低、响应快速、灵敏度高和效率高等显著优势,可实现对乙酰丙酮的快速高灵敏检测。本文综述了近十年来MOFs用于荧光传感乙酰丙酮的研究进展,并详细总结了其荧光传感机理。      

稀土MOF发光调色板和高等级防伪条形码材料

<正>MOF(metal-organic framework,金属-有机骨架)是由金属和有机配体组成的骨架材料,是一类新型的多孔材料。简单的来说MOF就是由金属离子或金属和氧原子、羟基、羧酸等组成的团簇与有机配体结合而成的框架材料。而稀土MOF兼具了有机配体与稀土离子的发光特性,增加了发光形式的多样性和可调性,在OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光半导体)发光材料与器件、化学传感器、生物功能材料、防伪与显示材料等诸多方面有着广     

免疫传感器研究进展

免疫传感器是将高灵敏的传感技术与特异性免疫反应结合起来,用以监测抗原抗体反应的生物传感器,具有快速、灵敏、选择性高、操作简便等特点,已广泛地应用在临床各个领域。随着传感器的发展,出现了压电免疫传感器、脂质体免疫传感器、表面等离子体共振免疫传感器、光导纤维免疫传感器等新型免疫传感器。近年来,纳米技术逐步进入电化学免疫传感器领域,并引发突破性的进展。纳米材料因其具有独特的性质,被广泛应用于研制和发展具有超高灵敏度、超高选择性的免疫传感器。本文就新型免疫传感器及其临床应用做一综述。     

纳米金在生物传感领域的应用研究进展

近年来,由于纳米金具有容易制备以及良好的生物相容性和相对较大的比表面积等特点,在生物传感领域的应用研究得到了飞速的发展.文中综述了纳米金在构建DNA、免疫、酶、糖等各类生物传感器方面的应用研究进展.     

金属有机框架(MOFs)衍生物的制备及其在电催化方面的应用

金属有机框架(MOFs)是由金属离子或团簇和有机配体组成的、由中等强度的配位键连接起来的具有分子内孔隙的有机-无机杂化材料。MOFs具有比表面积大、孔隙度高、结构多样性及孔道表面可修饰等特点,因此, MOFs衍生材料在催化领域得到了广泛的研究和应用。近年来,在电化学催化领域,大量的由MOFs衍生得到的碳纳米材料或纳米颗粒与碳的复合物被运用于电催化时表现出优异的催化性能。为了制备出具有不同催化功能且高效的MOFs衍生物催化剂,需要重点关注MOFs材料本身的特性(结构、杂原子掺杂等)与热处理条件(活化气氛、温度、时间和加热梯度)等条件对催化剂电催化性能的影响。因此,主要从不同金属中心离子的角度介绍了以MOFs为前驱体制备多孔碳纳米材料、纳米颗粒/碳复合物的方法及其在还原反应(ORR),析氢反应(HER)两大电化学催化方面的应用,并对MOFs衍生物催化剂未来的发展趋势进行了展望。     

金属有机骨架材料的合成方法及应用进展

金属有机骨架材料(MOFs)是近年来发展迅猛的一种具有三维孔结构的新型高分子材料,由有机配体和金属离子通过配位键自组装形成,具有比表面积大、孔隙率高、微孔结构有序等优良的性能在气体存储、吸附分离等领域受到越来越多的关注。综述了利用包括溶剂(水)热合成法、微波辅助合成法、扩散法、超声法、机械研磨法等合成MOFs的优缺点。对近年来MOFs在吸附挥发性有机物(VOCs)领域的研究进行了综述,对MOFs材料在未来的研究及发展进行了展望。     

稀土金属有机框架的研究现状及应用进展

稀土元素金属有机框架(Ln-MOFs)是一种基于镧系稀土金属与有机羧酸类或者含氮杂环配体在水热条件下反应生成的具有特殊拓扑结构的高分子化合物。简述了Ln-MOFs的结构和常用制备方法，包括水热法、微波辅助和超声波辅助合成法。介绍了Ln-MOFs材料在化学传感、分子催化、发光、医学成像等诸多领域的最新应用以及作用原理，为其进一步开发及利用提供参考。Ln-MOFs材料因兼具镧系元素离子特殊的电子层结构和MOF结构的可调性在上述诸多领域中展现出极大的应用前景，是一种很有前途的功能高分子材料。基于研究现状和不足，提出了Ln-MOFs的未来研究方向。     

MOF材料在水环境污染物去除方面的应用现状及发展趋势（II）

对近年来MOF材料去除水环境中重金属、有机物的相关研究进行了总结与评述。本篇是该主题的第2篇,主要对MOF材料去除水中有机污染物的相关研究进行总结和论述。研究表明,MOF材料含有大量开放性金属位点、路易斯酸碱位以及官能团,因而对染料、抗生素、农药、持久性有机污染物等均具有较高的吸附性能。氢键、π?π作用、疏水作用和静电引力是其吸附有机污染物的主要机制,部分MOF材料中较大的孔道结构也有利于大分子有机污染物的吸附;另外,部分MOF材料还具有优异的催化性能,能够作为类Fenton催化,光催化以及过硫酸盐活化的催化剂实现对有机污染物的催化降解,其中光催化反应中污染物的降解主要源于·O2?、·OH和h+的贡献;而在过硫酸盐体系中,·O2?、·OH、SO₄·?和1O₂是导致有机污染物分解的主要活性氧化物种。基于对先前研究的回顾,相信未来的研究领域包括但不限于以下方面:（1）进一步提高MOF在去除有机污染物方面的性能,并提高其可回收性;（2）开展新型MOF催化材料的制备及催化反应机理的研究;（3）研究MOF缺陷结构的调控,以开发具有更高吸附和催化性能的新型MOF材料;（4）研究新的框架材料,例如共价有机骨架（COFs）材料,并将其应用于污染物净化领域。      

Advances in gas sensors of tetrapyrrolato-rare earth sandwich-type complexes——Commemorating the 100th anniversary of the birth of Academician Guangxian Xu

In recent years,sandwich-type rare earth tetrapyrrole derivatives,have attracted more and more attention as material for conductimetric sensors.They have not only great chemical stability and processability,but also flexible molecular structure,which is a key to adjustable semiconductor properties.In this mini review,we focus mainly on the development of tetrapyrrolato-rare earth sandwich-type complexes as the semiconducting active layer in the gas sensors published in the last ten years(2010-2020).The main part includes two sections.In the single component gas sensing of sandwich rare earth tetrapyrrole complexes,we describe the influence factors of the single-component semiconducting active layer on the sensing performance of tetrapyrrolato-rare earth sandwich-type complexes,including substituents,central metals and π-conjugate systems.In the multi-component gas sensors,the synergistic effect between tetrapyrrolato-rare earth sandwich-type complex and other materials on improving sensitivity and conductivity has been discussed briefly.     

Applications of Low-Temperature Regenerative Thermal Oxidizers to Treat Volatile Organic Compounds

A series of plant scale low temperature regenerative thermal oxidizers (LTRTOs) equipped with heating wires were constructed to treat volatile organic compounds (VOCs) laden gas streams. All regenerative beds were packed with gravel (approximate particle size 1.25 cm, specific area 205 m2/m3, and specific heat capacity 840 J/kg?°C) and equipped with K-type thermocouples for measuring gas temperatures. Test gas streams were extracted from manufacturing sections of varnishing, semiconductor packing, and petrochemical plants, representing a variety of gas-phase pollutants, including several commercial solvents. Experimental results indicate that 98% or greater treatment of VOCs with concentrations between 100 and 7,000 ppm as methane. Analysis of gas temperature variation with time at various bed depths confirm that VOC degradation occurs at temperatures ranging from 300 to 440°C, which are much lower than autoignition points of tested compounds. A 1.0 s gas residence time in the oxidation zone of regenerative beds is required for successful LTRTO operation.     

Nd-doped SnO₂:characterization and its gas sensing property

Nd-doped(2%,5%,10% in mass ratio) SnO2 powders were prepared via a facile hydrothermal procedure.The as-prepared samples were characterized by X-ray diffraction(XRD),scanning electron microscopy(SEM),and Brunauer-Emmett-Teller(BET) specific surface area analyzers.Results showed that the Nd-doped SnO2 samples had more uniform and smaller primary particles compared with the pure sample,the particle size of the doped SnO2 decreased gradually with the increase of Nd,and the specific surface area also increased with the increase of the doped Nd.When used as gas sensing materials,the 5% and 10% Nd-doped sample showed high sensitivity and selectivity to ethanol.Furthermore,the Nd-doped sample showed fast response and recovery time to ethanol gas.This could be attributed to their small diameter,large surface area and Nd element doping.     

Nd-doped SnO2: characterization and its gas sensing property

Nd-doped (2%, 5%, 10% in mass ratio) SnO₂ powders were prepared via a facile hydrothermal procedure. The as-prepared samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and Brunauer-Emmett-Teller (BET) specific surface area analyzers. Results showed that the Nd-doped SnO₂ samples had more uniform and smaller primary particles compared with the pure sample, the particle size of the doped SnO₂ decreased gradually with the increase of Nd, and the specific surface area also increased with the increase of the doped Nd. When used as gas sensing materials, the 5% and 10% Nd-doped sample showed high sensitivity and selectivity to ethanol. Furthermore, the Nd-doped sample showed fast response and recovery time to ethanol gas. This could be attributed to their small diameter, large surface area and Nd element doping.     

Preparation and Gas－Sensing Properties of NdFeO3 Nanocrystalline

With the Nd2O3, Fe(NO3)3·9H2O, nitric acid(1∶1 vloume fraction) for the starting materials, rare earth composite oxide NdFeO3 with the structure of perovskite type was synthesized by sol-gel method in the system of citric acid. Structural characteristics were characterized by XRD and TEM which indicate that the sample is nanocrystallite with uniform grain size distribution and the a verage grain size is about 28 nm. Moreover, the gas sensing properties of the material were tested. The results show that NdFeO3 sensors have high sensitivity, excellent selectivity and quick response and recovery behavior to H2S, hence, this gas sensing material has a better prospects in industrial practice.