UiO-66-X改性聚酰胺纳滤膜及应用

为构建反“trade off”效应纳滤膜,分别考察了金属有机框架材料UiO-66-NH₂和UiO-66-（COOH）₂对聚酰胺纳滤膜的改性效果。结果表明,两者的引入均能增强膜的亲水性,提高水通量和抗蛋白质吸附性能。与预期脱盐效果不同,和不加MOFs的聚酰胺纳滤膜相比,当UiO-66-（COOH）₂用量为0.01～0.03 g时,膜对MgCl₂的脱除率基本保持不变,但是对Na₂SO₄的脱除率明显下降。换用UiO-66-NH₂后,其用量处于0.01～0.04 g时,则能使膜对MgCl₂和MgSO₄的脱除率基本不变,同时增大通量。并且,含有UiO-66-NH₂膜的通量明显高于含有UiO-66-（COOH）₂的纳滤膜。当UiO-66-NH₂用量为0.03 g时（NF-NH₂-3）,MgCl₂...     

UiO-66母液再结晶样品的制备及其光催化性能研究

UiO-66凭借其自身优异性能成为研究的热点,主要集中在材料改性和功能化方面,鲜有母液合成再利用的报道。利用微波辅助溶剂热法合成UiO-66,将剩余母液进行多次再结晶,得到母液再结晶样品。结果表明：经两次再结晶产物与母体UiO-66具有相似的晶体结构、形貌特征、孔隙特征及热稳定性;UiO-66母液进行一次再结晶后的累积收率可达80%,再结晶工艺不仅可以提高产率,还可以减少有毒溶剂的排放;将UiO-66作为亚甲基蓝降解的催化剂,在初始亚甲基蓝浓度为10mg/L、UiO-66用量为0.4g/L、H₂O₂用量为4mL/L、pH=5.0的情况下,仅处理70min亚甲基蓝的降解率超过99%,且第一次再结晶样品的光催化性能优于母体UiO-66。     

纳米银颗粒负载UiO-66复合材料的合成及其催化性能

采用一锅法,以抗坏血酸为还原剂,制备了金属银纳米粒子负载高稳定性UiO-66的金属有机框架(MOFs)基复合催化材料,并研究了不同还原剂对其形貌的影响.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂的结构进行了表征.将复合材料用于罗丹明B染料的光催...     

氢气分离膜研究进展

氢气是重要的工业原料和清洁燃料,氢气分离具有重要的经济和社会价值;膜分离法装置结构简单、转换高效、投资成本低且环境友好,在氢气分离领域应用前景广阔;氢气分离膜的性能是影响氢气分离过程效率的决定性因素,因而氢气分离膜技术研究一直是国内外膜领域的热点方向。本文阐述了氢气分离膜的应用需求、基本机理,系统梳理了致密金属膜、无机多孔膜、金属-有机框架（MOF）膜、有机聚合物膜、混合基质膜的研究进展。研究发现,尽管无机多孔膜、有机聚合物膜、混合基质膜等具有良好的氢气分离纯化性能,但在分布式、小型化的应用场景下的分离性能仍待改进提高;提高钯基金属膜的抗毒化性能、优化膜的性价比,是促进工业应用的有效手段;整合无机多孔膜、MOF膜的优点,可促进分子筛分机制膜的性能跃升;有机聚合物膜的耐温、机械等性能仍需提高;对现有高分子膜材料进行改性、制备高分子合金,是开发新型气体分离膜的重要方向;混合基质膜在进行可控调节排布后,将显著提高膜性能。多种氢气分离膜的研究和应用,支撑了氢气分离纯化过程的发展,在材料种类丰富、制备工艺进步后将发挥更大的工程价值。     

孔道修饰MOF-808混合基质膜制备及其CO2分离性能

利用MOF-808结构中含有易于被取代的甲酸这一特性,选用一种结构中含有丰富含氮基团的羧酸分子,L-组氨酸,对微波法合成的MOF-808纳米颗粒进行了后合成改性修饰,在其孔道中引入了对CO_2具有较高亲和力的含氮官能团.进一步采用孔道修饰后的MOF-808(MOF-808-His)与聚酰亚胺(6FDA-DAM)复合制备了一种新型混合基质膜,结合气体分离性能测试与膜的微观结构表征系统地分析了孔道修饰对MOF-808/6FDA-DAM混合基质膜CO_2分离性能的影响.结果表明,MOF-808孔道内含氮官能团的引入能够明显改善其对CO_2的选择性吸附能力,进而提高混合基质膜的CO_2/CH_4分离性能.当MOF-808-His质量分数为10%时,混合基质膜的CO_2渗透通量为764 Barrer, CO_2/CH_4分离因子为32.4,比纯6FDA-DAM膜分别提高了104%和35%,超过了CO_2/CH_4分离的Robeson上限.     

金属-有机框架材料在分离和化学传感方面的应用进展

总结了近年来金属-有机框架材料(MOF)在分离和化学传感方面的发展现状,主要介绍了MOF材料在C_6环类似物分离、C_8芳族物质分离和油/水分离中的应用,以及MOF材料在阴离子传感材料与感测硝基芳香族化合物和神经递质方面的应用。最后指出了针对化学工业中更具挑战性的分离提纯问题和能够在实时条件下感测危险物质问题,如果相应的MOF材料能被设计出来,将大大增加这类功能材料的应用范围。     

UiO-66/壳聚糖的制备及其对U(VI)的吸附机制

铀矿开采和冶炼等工艺产生大量低浓度铀废水,危害着生态环境和人类健康,从含铀废水中去除铀(VI)迫在眉睫。本文以UiO-66、壳聚糖(CS)为原料,采用交联法制备UiO-66/CS新型复合材料,通过静态吸附实验,考察不同pH值、吸附剂投加量、吸附时间及铀初始浓度等外部因素对U(VI)去除率的影响。通过SEM、FTIR、XPS等对UiO-66/CS材料进行表征分析,揭示吸附剂去除U(VI)的机制。结果表明：在铀初始浓度为5 mg/L,温度为298 K,p H为5,投加量为0.15 g/L,吸附时间120 min条件下,UiO-66/CS对U(VI)的去除率可达90.24%。吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型。U(VI)吸附去除机制主要是-NH、-COOH、Zr-O、-OH等官能团与U(VI)发生络合作用。     

基于熔体静电纺丝技术制备一种金属-有机骨架复合材料的方法

高性能金属-有机骨架（MOFs）复合材料是目前研究热点。文中首次采用熔体静电纺丝法制备了低密度聚乙烯（LDPE）纤维作为沉积MOFs晶体的衬底,并采用溶剂热合成法原位制备了负载锆基金属-有机骨架材料（UiO-66）的LDPE纤维复合材料。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱分析（FT-IR）和热重分析（TG）,对UiO-66@PE纤维复合材料的表面形貌和结构进行了表征。结果表明,UiO-66@PE复合纤维材料最佳制备温度是100℃,它是由UiO-66包裹的纤维态复合材料,且晶体较均匀负载于LDPE纤维表面,UiO-66晶体直径为190～900 nm;FT-IR分析表明UiO-66晶体与LDPE纤维之间没有化学作用;TG分析结果表明,相比基材LDPE,UiO-66@PE复合材料的热分解温度有所提高,能够达到425℃。     

季铵化聚苯醚和UiO-66修饰的类“三明治”结构复合膜的制备

以阳极氧化铝(AAO)为支撑层,采用季铵化聚苯醚(QPPO)与金属有机框架材料UiO-66-NH₂分别对其两侧进行表面修饰,制备了系列类“三明治”结构复合膜并研究了改性层对所制备的复合膜的膜面电阻和亲水性等的影响规律。电渗析测试结果表明：UiO-66-NH₂单独作为分离层时,其选择性为■,显著大于QPPO层的选择性(■)。对于复合膜,其选择性近似,其值为■。UiO-66-NH₂的高选择性可归因于其孔尺寸对不同尺寸离子的精确筛分。然而,QPPO改性层较低的选择性限制了复合膜选择性筛分离子的能力,从而导致复合膜单价离子选择性不如单层UiO-66-NH₂-AAO膜．     

UiO-66改性对正己烷的吸附性能研究

石化行业及生产生活中不可避免的排放挥发性有机物(VOCs),油气是常见的VOCs来源,其主要轻质组分是己烷.吸附法是常见的去除VOCs的方法,成本低效率高.为了提升吸附剂的吸附效率,使用溶剂热法制备了UiO-66和UiO-66-NH2,并使用苯甲酸进行缺陷合成改变其孔结构与比表面积,并对其进行了77K氮气(N2)、27...     

金属-有机框架材料的制备与碳捕获进展

碳捕集与封存技术是实现“碳达峰”“碳中和”目标,应对全球气候变暖最有前途的方法之一。碳捕集与封存技术的核心之一就是吸附剂的合理选择。由金属离子节点和有机配体自组装合成的金属-有机框架材料被认为是新一代的理想吸附剂。结合双碳战略背景,综述了金属-有机框架材料在制备和碳捕获方面取得的研究成果,并展望了其未来的发展方向。     

UiO-66(Zr)/海藻酸钠复合材料的制备优化及净化水中As(V)的性能研究

本工作研究了金属有机骨架UiO-66(Zr)成型材料的制备及其对水中砷酸根离子的吸附净化。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、氮气吸附和平衡吸附实验等探究了UiO-66(Zr)粉末添加量和复合凝胶微球干燥方式对其成型结构和除砷性能的影响。当UiO-66(Zr)粉末添加量为50%(质量分数)时,采用闪速冷冻法干燥得到的UiO-66(Zr)/海藻酸钠(SA)复合凝胶微球的物理化学性能最佳。进一步研究了所制备的UiO-66(Zr)/SA复合凝胶微球对水中As(V)的吸附性能,并与某商品除砷材料MN进行对比。结果表明：静态吸附条件下,As(V)初始浓度为20 mg/L、pH值为7.0时,最优成型条件下制备的UiO-66(Zr)/SA复合凝胶微球的最大吸附量为18.65 mg/g;动态填充柱吸附条件下,含1.0 g UiO-66(Zr)的复合凝胶微球材料可净化处理1.2 L初始浓度为100μg/L的含As(V)水样,出水As(V)浓度低于10μg/L,UiO-66(Zr)/SA复合凝胶微球的总体效能明显优于MN。结合笔者团队近期在UiO-66(Zr)绿色低成本批量制备方面的研究成...     

溶胶—凝胶法制备无机分离膜的进展

综述溶胶－凝胶法制备无机分离膜的现状和发展趋势，介绍了无机分离膜的结构，特点和溶胶－凝胶技术制备无机分离膜的具体过程。     

分子印迹聚合物膜的制备及其应用

分子印迹膜兼具分子印迹与膜技术的优点,近年来已成为分子印迹技术领域研究的热点之一.首先对分子印迹技术及分子印迹膜进行了简介,继而重点对分子印迹膜的主要制备方法,包括原位聚合法、相转化法、表面修饰法和电化学聚合法等进行了评述,对现有分子印迹膜的分离性能进行了总结和分析.最后对分子印迹膜在手性物质拆分、固相萃取、农药残留检测及仿生传感等领域的应用及其研究方向进行了介绍和展望.     

气体分离炭膜

本文综述了气体分离炭膜的发展、特性、分离机理和制备过程，并展望了其应用前景。     

炭膜制备及其高效氧氮分离性能

通过论述炭膜的制备方法及其关键影响因素，系统总结了炭膜的氧氮分离性能，并将其与高性能聚吡咙膜和聚苯胺膜进行了比较，提出了今后的发展方向。指出炭膜具有优异的氧氮分离性能，其氧氮分离因子一般为10以上，最高可达36。聚酰亚胺基和聚吡咙基炭膜均表现出较好的综合氧氮分离性，大大突破了富氧膜材料的Robeson上限，位于极具吸引力的商业化区域，在空气分离中显示出了极大的应用潜力和工业化前景。     

金属有机框架材料在光催化与电催化中的应用

金属有机框架材料(MOFs)是一类由金属离子和有机配体通过配位形成的高度有序的晶体聚合物,具有多变的拓扑结构及独特的物理化学性质。因其具备高的比表面积、可调整的孔径、高密度活性位点和高催化活性等优点日益受到人们的关注。近十几年来,众多科研工作者尝试将MOFs材料用于光催化反应与电催化反应,并取得了一系列科研成果。以近年来基于MOFs材料的催化反应类型为分类依据,对其在光催化与电催化中的应用研究进行综述,并对其未来发展进行展望。