金属有机框架化合物(MOFs)的研究状况

金属有机框架化合物(MOFs)是近十几年来备受关注的材料,在气体吸附,磁性材料,光学材料等领域具有重要的地位和研究价值。本文报道了最近几年来,国内外MOFs在气体吸附,磁学,光学以及催化等领域研究的一些进展并展望MOFs的研究和应用。     

烧结金属有机骨架材料制备多孔材料及其应用

金属有机骨架材料(MOFs)作为近十年来新兴的配位化合物,具有有序的孔道结构、大比表面积、高的空隙率和,其结构和性质可调性,可应用于气体储存和分离、催化等方面。但是由于MOFs相对较差的稳定性,其大规模工业应用受到限制。目前,研究们试图将其这一缺点利用起来,如将MOFs进行烧结,将裂解后的材料用于气体吸附、电化学催化、锂电池、传感器、燃料电池中的氧气还原反应等等方面。本文对烧结MOFs制备多孔材料及其应用进行了归纳总结。     

金属有机骨架材料(MOFs)的合成及应用研究

金属有机骨架材料(MOFs)是由有机配体与金属离子自组装形成的一种新型的具有周期性的多孔骨架材料。首先讨论了MOFs材料的不同合成方法 (缓慢扩散法、水热法、一锅法、电化学、机械化学法、微波辅助加热法和超声法等);其次总结了多功能MOFs材料的应用(氢气和甲烷的储存、CO_2捕获、有毒化合物的选择性吸附、多相催化和金属缓蚀等);最后展望了MOFs材料的工业应用前景。     

金属有机框架(MOFs)材料在染料吸附领域的研究进展

金属有机框架(MOFs)是一类具有高孔隙率的材料,在吸附水中染料分子的过程中,它们较传统的染料吸附剂表现出更优异的性能。综述了近年来金属有机框架材料对不同电性的染料分子的吸附,并总结了其吸附染料的机理。     

二维金属有机框架材料的制备及其应用

二维金属有机框架（MOFs）作为一类新型的二维多孔材料,具有厚度小、比表面积大、孔隙率高、可接触活性位点丰富等优点,在众多领域都具有研究和潜在的应用价值。本文简要综述了近年来二维MOFs的制备方法,包括“自上而下”和“自下而上”两种策略。自上而下法操作简单,有广泛的适用性;自下而上法可以通过控制实验条件在一定程度上实现对材料的可控制备。阐述了二维MOFs在电化学储能、催化、传感、气体分离等领域的应用研究。深层剖析了二维MOFs的特性对储能器件电化学性能以及反应催化活性的影响。此外,二维MOFs的高电导率和电荷转移率还促进了其在电化学传感器方面的发展;基于二维MOFs的分子筛膜也越来越受到研究人员的关注。最后指出了二维MOFs存在易团聚、厚度难以精确控制、制取成本较高、产率偏低等问题,提出了解决方案及其未来的发展方向。     

金属有机骨架材料(MOFs)优化方法综述

金属有机骨架材料(MOFs)是由金属离子(簇)与有机配体通过配位键形成的一类有机-无机杂合多孔晶体材料,由于其巨大的比表面积、密度低、可调的结构等优良性能,在吸附、分离、催化等方面应用广泛,为了不断提高该材料的应用效果,可以对材料进行特殊处理。本文论述了三种方法去优化其性能,第一种是金属掺杂和修饰金属离子,第二种是官能团修饰有机配体,第三种是将金属有机骨架材料与功能性材料复合。     

基于金属有机框架(MOFs)材料的光催化CO_2还原研究进展

为了构建可持续发展的碳资源循环网络,人们将目光投向了CO_2的存储和转换,目前主要的转换方式是光催化CO_2还原,但实现CO_2的转换需要相应的催化剂。金属有机框架(MOFs)具有大的比表面积、可调控的孔尺寸和形状,以及可修饰的孔壁官能团,因此,MOFs材料在催化领域得到了广泛的研究和应用。本文主要介绍了MOFs相关催化剂的制备,及其在光催化CO_2还原方面的应用,并对其存在的问题和解决策略进行了论述。     

金属有机框架(MOFs)材料用于重金属离子检测及吸附的研究进展

环境污染是目前世界面临的严峻问题之一,而重金属离子又是造成环境污染的重要方面,会严重影响人类的健康。因此,检测和清除重金属离子是公共卫生和环境保护亟待解决的问题。MOFs材料是由无机金属离子和有机配体组成的重要的多孔晶体配位聚合物,具有比表面积大、结构多样性、不饱和金属位点等特点,在环境检测和修复领域得到广泛关注。综述了MOFs材料在重金属离子检测和吸附方面的研究进展,并指出开发生产用于处理大规模工业污染的商业化MOFs产品是未来研究的重点。     

金属有机框架(MOFs)在超级电容器中的应用与展望

随着全球环境污染问题加重,人们需要清洁高效的能源取代化石燃料,因此开发新型绿色储能装置变得越来越重要。超级电容器是介于传统电容器和电池之间的新型电容器,虽然超级电容器比起传统电容器在储能、功率密度和循环性能等方面有所提升,但在可持续的能源转换和储存系统中,探索高稳定性和高容量的新材料仍是一个充满挑战的问题。金属-有机骨架(MOFs)具有的高比表面积和可调节孔径特性,使其成为电催化候选材料并且在超级电容器领域中引起关注。通过文献研究,介绍了几种常见超级电容器如双电层电容器,赝电容和混合电容器及其近些年在超级电容器领域的MOFs分类：ZIF、IROMFs、MILs、UIOs、HKUST-1系列和其他近年发现的新型MOFs材料,最后总结了MOFs的研究进展及其优缺点,并对金属有机框架(MOFs)在超级电容器中的发展与挑战进行了讨论。     

金属有机框架(MOFs)在CO_2电还原方面的应用

如今贵金属催化剂被广泛应用于电催化还原CO2,他们的确具有优秀的催化性能,但其资源有限,成本较高,这就对寻找贵金属催化剂的替代催化剂提出了要求。金属有机框架(MOFs)具有大的表面积,可调控的孔尺寸、形状以及可修饰的孔壁官能团,因此,MOFs在催化领域得到了广泛的研究和应用。本文主要介绍了MOFs相关催化剂的制备及其电催化CO2还原方面的应用。     

金属有机框架材料的制备及应用研究进展

通过最近10年国内外对金属有机框架的制备及应用的对比,并结合本实验室的具体研究,对MOFs的制备方法和应用进行了全面的评述和展望。     

金属有机骨架材料NH_2-Ti-MIL-125(MOFs)及其负载CdS材料的合成研究

本实验以2-氨基苯酸为有机配体,四甲氧基钛为金属前驱体,通过溶剂热法合成金属有机骨架材料(MOFs)NH2-Ti-MIL-125,并在其负载Cd S。并通过XRD、SEM等表征手段表征了其晶体结构、微观形貌以及其构成。结果表明,所合成的NH2-Ti-MIL-125材料晶体结构具有圆盘状微观形貌,直径大约3-5μm。研究了不同溶剂比例和Cd S负载量对晶体形貌的影响,结果显示,当DMF与甲醇比例为1:1时,产品的形貌最完整,改变溶剂比例,形貌变得不完整,但对晶体结构影响不大。当Cd S负载量在20%和50%时,Cd S纳米颗粒可负载在晶体表面。Cd S负载量低于10%时,晶体颗粒粘结,Cd S负载不明显。     

柔性金属有机骨架材料(MOFs)用于气体吸附分离

柔性金属有机骨架材料(MOFs)具有高度有序的网络结构与可变形的骨架,其骨架结构会对外界的温度、压力及客体分子的刺激产生独特的结构响应。近几年来,柔性MOFs在气体吸附、气体分离、传感等领域显示出巨大的应用潜力。截至目前,研究者们对柔性MOFs的研究仅局限于对其结构形变的机理解释,而缺乏对柔性MOFs应用于相关化工过程的性能研究。本文着重对近年来柔性MOFs在气体吸附分离领域的研究进展进行了综述,并详细地分析了柔性MOFs结构与其气体吸附分离性能之间的构效关系。通过分子模拟结合实验,讨论了柔性MOFs结构对气体分子的平衡吸附与动力学扩散的影响。分析表明,设计合成具有良好吸附选择性与扩散性能的柔性MOFs是其应用于绿色、高效气体分离过程的重要发展方向。     

卟啉金属有机框架材料的制备和应用进展

卟啉金属有机框架材料（metal-organic frameworks,MOFs）是近年来发展起来的一类新型金属有机框架材料。由于卟啉分子具有独特的光电结构,除了可作为MOFs结构中有机配体外,通过后修饰法将卟啉分子、功能性纳米材料组装在MOFs上,可得到各类功能性MOFs。因此,卟啉相关MOFs材料被广泛应用于多个领域,尤其是生物医学领域。本文从卟啉相关MOFs材料的合成策略、应用出发,综述了近5年来卟啉相关MOFs材料在光动力治疗、催化、传感等领域的研究进展,同时展望了卟啉相关MOFs材料在生物医学领域的应用。     

不同结构金属有机骨架(MOFs)材料的设计与合成

金属有机骨架(MOFs)材料属于新一代纳米多孔材料,不同结构的金属有机骨架材料可表现出不同的物理化学性质,在应用中表现出不同的性能。文章从构成MOFs材料的"节点"类型出发,介绍了设计合成不同结构MOFs材料的策略和方法。     

金属有机骨架材料MOFs的结构及合成研究

近年来,金属有机骨架材料(MOFs)作为一种备受瞩目的新型三维结构多孔材料,因其具有特殊的多孔性、大比表面积、不饱和金属配位性及结构多样性等优势,在化工、环保等领域应用广泛.本文围绕MOFs材料的制备,重点介绍了模板剂法、缺陷位法、溶胶凝胶法及超临界CO2法等合成方法,并对存在及需解决的问题进行了总结和展望.     

金属有机骨架(MOFs)为壳的核壳结构材料研究进展

MOFs核壳结构材料是近十几年来化工材料领域的研究热点, 其中MOFs可作核, 亦可作壳。本文从不同的核出发综述了以MOFs为壳的核壳结构材料的合成方法, 如外延生长法、后合成修饰法等;概述了其展现出优于核层与壳层的特性(如选择性分离、催化性、磁性等)及以 MOFs为壳的核壳结构材料在气体吸附、催化剂、磁性分离等应用上的研究, 这给MOFs复合材料的产业化带来很大的潜力;而内核主要包括单质金属及非金属类内核、氧化物类内核、MOFs类内核;最后对MOFs为壳的核壳结构复合材料合成方法的改进和拓展、结构均一稳定、多功能化的发展作了展望。     

磁性金属有机框架材料制备及吸附性能研究

利用简单的溶剂热法合成了MIL-101（Fe）/CoFe₂O₄和MIL-101（Fe）/NiFe₂O₄磁性金属有机框架纳米复合材料。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、振动磁强计（VSM）、热重分析仪（TGA）和紫外可见分光光度计（UV）等对复合材料的相结构、形貌、磁性能和吸附性能进行了研究。将磁性金属有机框架材料用于吸附污水中罗丹明B（RhB）,研究了罗丹明B初始质量浓度对复合材料吸附能力的影响。结果表明,制备的磁性金属有机框架复合材料的形貌均匀、结晶度高,具有高的饱和磁化强度。复合物具有金属有机框架材料和磁性材料的双重优点。MIL-101（Fe）/CoFe₂O₄对罗丹明B有较高的吸附能力（97.3 mg/g）。热力学研究发现吸附等温方程符合Langmuir模型,吸附动力学研究表明吸附机制与吸附质和吸附剂有关。磁性金属有机框架纳米复合材料作为污水处理剂将具有广阔的应用前景。     

金属有机骨架材料的制备及其吸附应用

金属有机骨架材料（MOFs）是利用配位键自组装金属离子和有机配体形成的一类新型骨架材料。近年来,MOFs材料研究受到科研人员的广泛关注,其应用范围也越来越广泛。论述了常见的MOFs材料的制备方法,并系统介绍了MOFs材料在有机物吸附方面,尤其是染料吸附、抗生素去除及天然产物提取分离等领域的应用。通过文献调研,论文对MO...