铁基金属有机骨架材料合成及在印染废水处理中的应用

针对铁基非均相催化Fenton反应矿化降解废水中有机污染物存在强酸溶液中Fe²⁺/Fe³⁺的过量浸出、长期耐久性差等问题,综述了铁基金属有机骨架材料(Fe-MOFs)的溶剂热法等常用合成方法,概括了其在废水处理中染料吸附、有机污染物降解、分子检测中的应用,并重点介绍Fe-MOFs作为可见光催化剂增强Fenton与类Fenton反应的降解有机污染物的应用。相关研究表明,Fe-MOFs是一种新型多孔无机-有机材料,能一定程度拓宽pH应用范围,具有大量的铁位点,是一种优良的Fenton催化剂。但因存在合成能耗高、稳定性差与污染物降解不彻底等问题,探索低能耗、安全环保的合成方法,合成催化活性和稳定性均衡的Fe-MOFs以提高降解率使废水中有机污染物完全矿化是Fe-MOFs的发展趋势。     

金属有机框架材料的绿色合成

金属有机框架化合物（Metal-organic frameworks,简称MOFs）是由金属离子（或簇）与有机配体配位并经由自组装而形成的一类多孔材料^[1]。MOFs具有极其发达的孔道结构,比表面积和孔容远超其他多孔材料。有机/无机杂化这一特点也赋予了MOFs其他材料（例如沸石、活性炭等）所不具备的无限结构功能可调性^[2]。此外,MOFs具有移除客体分子而主体框架完好保持的持久孔道或孔穴,这使得MOFs具有超乎寻常的化学及物理稳定性。正是基于以上这些特点,MOFs在许多领域有着丰富的应用^[3-4],例如催化^[5]、H₂储存^[6]、CO₂捕集^[7]、药物运输^[8]、污染物吸附^[9]、生物医学成像^[10]等方面。MOFs的商业化探索成为了目前的热点。MOFs的很多应用都与可持续发展及“绿色材料”有关,但MOFs本身的合成过程也需要考虑可持续性和环境影响。金属有机化学所面临的环境挑战是独特的,因为它将金属离子、有机配体的危害联系在一起,且合成过程大多需要大量能耗。主要介绍了金属有机框架材料的绿色可持续合成,主要分为4个方面：1）使用更安全或生物相容性的配体;2）使用更绿色、低成本的金属源;3）绿色溶剂的开发;4）无溶剂合成法。     

卟啉金属有机框架材料在传感领域的应用

卟啉金属有机框架材料(Por-MOFs)不仅具有MOFs独特的多孔性、高比表面积以及易功能化的优点,而且具有结构可调性及优异的光、电、磁性能.这些优异的性能使Por-MOFs可作为生物传感器的识别和信号单元.从Por-MOFs材料的制备方法、传感器的构建、传感机理等方面出发,着重对Por-MOFs在金属离子、生理活性物...     

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。     

金属有机骨架磁性复合材料的合成及催化性能表征

金属有机框架材料易实现多种催化活性中心共存,是开发多功能固体催化剂的重要平台材料.本文以担载Pd纳米粒子的磁性纳米球为核心,以IRMOF-3为壳层,成功制备了多种结构和形貌的磁性核壳结构的CoFe2O4-NH2-Pd@IRMOF-3多功能催化材料.同时对反应条件合成温度、改变修饰剂对合成材料形貌的影响进行了研究,制备得...     

卟啉金属有机框架材料在光催化领域的应用

金属卟啉有机框架材料是一种由卟啉或金属卟啉作为结构单元构筑的新型周期性网状结构材料,既具有卟啉拓宽光谱响应范围、降低光生电子-空穴复合率的独特优势,又具有MOFs(金属有机骨架)材料的多孔道、孔道尺寸可调节、比表面积大的优势,成为目前具有良好光电性质的新型光催化剂。近年来,许多科学家们致力于新型光催化剂的开发与应用。尤其是近几年来,随着材料科学的发展,新型光催化剂金属卟啉MOFs成为光催化剂的研究热点并取得了令人欣慰的成果。该文综述了近十年来卟啉/金属卟啉MOFs在二氧化碳还原、裂解水制氢、光降解有机染料等领域的最新应用,并对未来卟啉金属有机框架在光催化领域的发展进行了展望。     

金属有机骨架材料在催化领域的研究进展

金属有机骨架(Metal-organic frameworks)材料属于新一代纳米多孔材料,因其具有比表面积大,孔隙率高,结构及功能多样等特点而被广泛应用于气体吸附与分离、传感器、药物缓释、催化反应等领域中.尤其在催化领域,与传统无机材料相比,MOFs因其含有有机配体组分,可以通过有机转化引入各种有机官能团;因其具有多孔性,可以同时实现材料表面与内部的改性,比无机材料只能表面改性更具优势,MOFs作为催化材料为催化领域的发展提供了新的思路.本文综述了MOFs材料作为催化材料的特点和的合成方法以及应用,并对今后的发展进行了展望.     

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。     

卟啉金属有机框架材料在光催化领域的最新应用

金属卟啉有机框架有机框架材料是一种由卟啉或金属卟啉作为结构单元构筑的新型周期性网状结构材料，既具有卟啉拓宽光谱响应范围、降低光生电子-空穴复合率的独特优势，又具有MOFs材料的多孔道、孔道尺寸可调节、比表面积大的双重优势，成为目前具有良好光电性质的新型光催化剂。近年来，许多科学家们致力于新型光催化剂的开发与应用。尤其是近几年来，随着材料科学的发展，新型光催化剂金属卟啉MOFs成为光催化剂的研究热点并取得了令人欣慰的成果。本文主要综述了近十年来卟啉/金属卟啉MOFs在二氧化碳还原、裂解水制氢、光降解有机染料等领域的最新应用，并对未来MPFs在光催化领域的发展进行了展望.     

金属有机框架材料在废水处理中的应用

金属有机框架（MOF）由金属离子和有机配体桥接组成,其具有规则和可调的孔隙结构。因此,MOF材料在膜分离领域得到了广泛的关注。本文对MOF膜材料的各种设计和合成策略作简要陈述,并描述了MOF膜在膜过滤、膜蒸馏和膜渗透汽化中的应用。     

功能化金属有机框架材料的设计、合成与性质研究

基于金属有机框架的机理和性质,设计新的构筑单元和合成条件,以推动金属有机框架材料在多领域的良好应用和发展。     

金属有机框架材料在天然气纯化和存储领域的应用

金属有机框架材料（Metal-organic frameworks,MOFs）因其优异的孔道特性和灵活的结构可调性,作为新型吸附材料受到气体分离和存储领域的广泛关注。然而,在天然气的纯化和存储领域的使用需要对MOFs固体吸附剂进行系统的设计,简要论述了MOFs在天然气纯化过程中对二氧化碳和硫化氢两大杂质的分离,以期提高天然气的纯度,为高效的存储奠定基础,接下来,从吸附和解吸两个角度出发,论述利用MOFs进行天然气存储的考量因素。最后,总结了在天然气纯化和存储领域MOFs的设计合成思路以及MOFs吸附剂在稳定性、多功能性等方面所面临的挑战,以此提高MOFs吸附剂在未来推广使用的可能性。     

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。     

金属有机框架材料及其改性膜的研究进展

介绍了金属有机框架纳米材料的不同合成方法并对这些方法的优缺点进行了比较.论述了MOFs纳米材料在分离膜中的不同掺杂方式,包括混合基质薄膜、纳米材料复合薄膜、金属有机框架纳米薄片.并简要介绍了金属有机框架掺杂分离膜的应用.分析表明,由于金属有机框架是由金属离子和桥联有机配体组成的具有规整、可调节的孔隙结构的纳米材料,分离...     

金属有机框架材料催化氧化脱硫研究进展

金属有机框架(MOFs)由于其高比表面积、结构多样且孔径可调节等性能被应用于反应催化剂。研究表明,不同的制备方法和反应条件对金属有机框架材料性能有重要影响。针对不同MOFs本体以及MOFs改性材料的催化氧化脱硫性能进行了比较,探讨了影响MOFs材料性能的因素,发现材料结构中的缺陷以及复合材料中的协同作用对催化氧化脱硫性能具有重要影响。     

金属有机框架材料吸附VOCs影响因素研究进展

挥发性有机化合物（VOCs）对环境和人体健康均具有严重危害,而吸附法作为有效的VOCs脱除技术已得到广泛应用。在众多吸附剂中,金属有机框架材料（MOFs）以其极大的比表面积、可调节的孔径和可修饰性等优势,在VOCs脱除领域展示出良好的应用前景。本文首先介绍了在吸附过程中涉及到的吸附机理,从影响因素角度回顾了近年MOFs在VOCs吸附方面的研究进展。按照吸附质与吸附剂的几何结构、改性官能团、MOFs的金属位点、酸碱、水和碳材料复合等多个方面剖析了吸附过程中的影响因素,并将其分为内部影响因素和外部影响因素两大部分。针对影响因素归纳了提高吸附量的主要方法,并对MOFs吸附VOCs的吸附量进行了汇总。最后总结并展望了未来应用MOFs吸附VOCs的研究发展方向,期望为深入研究VOCs脱除技术提供有价值的参考。     

氨基酸金属有机框架的研究进展

氨基酸金属有机框架是指含有氨基酸单元的有机配体与金属离子共同参与合成的具有周期性结构的材料。氨基酸作为蛋白质的组成成分,具有绿色环保、生物相容性良好、种类多样、价格低廉等优点,将其引入金属有机框架（MOFs）可以赋予材料特殊的柔性结构、丰富的活性位点、优良的应用性能等特征。该文综述了氨基酸MOFs的结构维度分类,介绍了氨基酸MOFs的主要合成方式,包括溶剂热法、机械化学合成法、微波加热辅助法,进一步阐述了材料的性能调控,重点介绍了这类材料在手性拆分、催化、吸附等领域的应用。最后,通过分析当前氨基酸金属有机框架材料存在的稳定性不好、结构难以预测等问题,对其未来在生物医药领域的研究重点进行了展望。