金属有机框架光催化剂微环境调控研究进展

金属有机框架材料（MOFs）是一类无机金属中心和有机配体自组装形成的晶体多孔材料,既有无机材料高结晶度、高电子迁移率等特点,又兼具有机材料高比表面积、高孔隙率、强可修饰性等特点,在光催化领域显示出广阔的应用前景。围绕物理化学微环境调控,对近年来MOFs光催化材料的研究进行了详细综述。其中,物理微环境的调控重点介绍了微观形貌调控、贵金属沉积和异质结构建三个方面;化学微环境调控重点介绍了金属位点调控与有机配体调控两个方面。此外,对MOFs光催化材料的未来发展进行展望,以期为高性能MOFs光催化剂的理性设计和可控制备等方面的研究提供思路。     

基于金属有机骨架材料负载型催化剂的研究进展

金属有机骨架材料（MOFs）是由有机配体和金属离子或团簇通过配位键自组装形成的具有分子内孔隙结构的有机-无机杂化材料,近年来在电化学、传感器、生物医学和催化等方面具有广泛的应用。尤其在催化领域,MOFs材料与传统无机材料相比,不仅具有极大的比表面积、高的孔隙率、可调节的孔结构,还包括3个重要的可改性部分：金属配位点、有机配体和纳米空腔。,综述了MOFs材料作为催化材料的特点以及MOFs负载型催化剂构建方式及应用,并对金属有机骨架材料负载型催化剂的瓶颈问题进行了分析,对发展方向进行了展望。     

金属-卟啉框架材料在光催化领域的应用

金属-有机框架(metal-organic frameworks,MOFs)是一种由金属离子或金属簇与多齿有机配体通过配位键连接而形成的有机无机杂化多孔晶态材料,具有较大的比表面积和孔道,同时结构也易于实现剪裁。近十几年MOFs在催化、气体吸附等领域得到了较大发展。卟啉等四吡咯大环结构有很好的光吸收特性,作为连接体应用于MOFs中可有效拓宽其吸收光谱,因此,基于卟啉配体的MOFs被广泛应用于光催化领域。本文综述了近十年来金属-卟啉框架材料在光催化选择性有机合成、析氢、析氧、还原CO₂、降解有机污染物方面的应用,同时对金属-卟啉框架材料未来在光催化领域的发展进行了展望。     

金属有机骨架材料在光催化领域的应用研究进展

光催化技术被认为是解决当今人类社会中环境问题和能源危机这两大问题的有效途径。金属有机骨架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)材料具有比表面积大、结构可调控、孔隙度高等优势,被广泛应用于光催化制氢、光催化氧化还原物质、光催化降解有机物等方面。笔者综述了近几年基于金属有机骨架材料在光催化领域的应用研究进展,以便更好地了解MOFs材料的结构特点及应用发展前景。     

金属有机框架材料光催化还原CO2的应用

金属有机框架材料(MOFs)是由金属原子或原子团簇与有机配体构成的多孔材料,具有良好的吸附性和光催化活性。基于对植物光合作用的模拟,MOFs材料光催化将CO2还原转化为系列碳氢化合物燃料在环境保护和未来能源供应方面具有广阔的应用前景。本文简述了MOFs光催化还原CO2的机理,通过对催化剂进行设计,如：能带结构工程(掺杂、配体取代、构建异质结等),形貌结构功能化以及协同催化等方式,实现材料的较强光捕获、较高的气体吸附量、产物选择性、稳定性和光催化效率。并提出了光催化还原CO2的发展趋势。     

酶/功能性框架材料光催化转化CO2的研究进展

功能性框架材料包括金属有机框架(Metal organic frameworks, MOFs)和共价有机框架(Covalent organic frameworks, COFs),前者是一类金属离子与有机配体配位连接的聚合物，后者是一类无金属共价连接的有机聚合物，具有比表面积大、结构可调性等特点，是近年来功能性材料研究热点。功能性框架材料自身的结构优势决定其在载酶光催化转化CO₂方面具有良好的应用潜力，简要总结了近年来酶/功能性框架材料光催化转化CO₂的研究进展，介绍了MOFs材料与COFs材料在酶光催化转化CO₂中的应用、优势、存在问题及未来的发展机遇。     

金属有机框架在电解水反应中的研究进展

金属有机框架(简称MOFs)是一类具有立体框架结构的多孔配位聚合物,它是由有机配体通过配位键连接无机金属簇组装形成的,由于具有可调节的孔道结构、较大的比表面积以及拓扑结构多样性等优点,MOFs在电解水领域显示出巨大的潜力。从电解水反应的基本原理入手,综述了近年来MOFs材料在电解水领域中的研究进展,重点介绍了MOF基电催化剂设计相关的策略,最后提出了MOFs材料在合成和应用方面面临的问题和挑战,并对这类材料未来的发展趋势进行了展望。     

金属有机骨架在食品安全方面的应用

金属有机骨架(MOFs)是由金属离子与有机配体通过配位组合形成的一种新型多孔复合材料，以其高比表面积和孔隙率、尺寸可设计、结构可调控、易于功能化，以及化学和热稳定性好等特点，广泛应用于污染分析、酶催化、光电传感、电池储能以及药物运载等领域。基于MILs、ZIFs和UIO三种典型的金属有机骨架，介绍了MOFs的特点，重点综述了金属有机骨架在食品检测、食品储运及食品智能包装方面的应用。最后，总结了金属有机骨架在食品安全应用中存在的挑战，并对其未来应用进行了展望。     

纳米MOFs及其衍生物在超级电容器中的研究进展

金属有机框架（MOFs）材料因其大的比表面积、可调控的孔道结构和丰富的活性位点引起了国内外学者们的广泛关注。近年来MOFs基材料广泛应用于能量储存与转化领域,但大多数MOFs基材料的低稳定性和低导电性等缺陷限制了其实际应用。通过对MOFs基材料进行改性,如采用共轭度高的有机配体以增加MOFs材料的稳定性,或MOFs衍生物以提高其氧化还原活性位点和导电性,从而达到提高MOFs基电极材料的电化学性能。主要介绍了原始MOFs及其衍生材料如碳材料、金属氧化物、金属硫化物、金属氢氧化物和金属磷化物等在超级电容器电极材料中的最新研究进展。研究表明,多金属MOFs材料或多金属MOFs衍生物有利于提高电极材料的电化学性能,而导电MOFs材料或MOFs衍生物中的碳材料有利于提高电极材料的导电性。最后对MOFs基电极材料在电化学储能领域中的研究做出了展望,指出MOFs基材料的形貌、组分和导电性是未来研究的发展方向。     

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。     

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.     

二维金属有机骨架材料制备技术的研究进展

金属有机骨架（MOFs）材料是一种由金属离子或团簇通过配位键与有机配体自组装形成的有机-无机杂化多孔材料。二维MOFs材料具有比表面积大、孔隙率高、孔结构可调、电子传递能力强以及活性位点直接暴露在二维平面上等独特优点,这使得它们在气体吸附、催化、储能及传感等多个领域均有很好的应用前景。随着二维材料的迅速发展,越来越多的新型二维MOFs材料被合成制备出来。结合近几年国内外研究现状,综述了界面生长法、表面活性剂辅助法和剥离法等3种二维MOFs材料的制备方法,分析了各种方法的优点和不足之处,并对其未来的发展进行了展望。今后,开发一种成本低、产率高、易于工业化生产且环境友好的二维MOFs材料制备技术将是该研究领域的重点发展方向。     

DNA功能化MOFs在电化学发光传感的研究进展

金属有机框架(Metal-organic frameworks, MOFs)作为一种新型多孔材料,由无机金属节点和有机配体组成。脱氧核糖核酸(DNA)功能化MOFs结合了MOFs和DNA两者的优点,可以制作成优秀的生物传感器。首先,介绍了DNA和MOFs在用于电化学发光的检测的生物传感器中的作用。其次,说明了DNA与MOF之间进行连接的方式。然后,简述了DNA功能化MOFs制作的传感器在检测离子、小分子、蛋白质、核酸等方面的应用。最后,讨论了该类传感器的前景和挑战。     

MOFs材料研究进展

金属有机框架化合物MOFs材料,由金属中心与桥连配体构成。构成框架的金属中心及有机配体同简单的配合物、高分子聚合物相比,有着非常显著的差异,因此,MOFs材料的物理化学性质根据金属中心和有机配体的变化而具有明显的多样性。概述了MOFs材料的产生过程,总结了MOFs材料的多孔性、大的比表面积、结构的多样性及具有不饱和金属配位点的特点,综述了其在燃气存储、荧光性能方面的研究进展,并概述了其在其他领域的研究进展。     

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...     

MOFs/聚氨酯复合材料性能的研究进展

金属有机框架化合物（MOFs）/聚氨酯复合材料因兼具聚氨酯柔性结构及MOFs材料多孔性、易修饰性的特点，广泛应用在污水处理、安全防护、催化降解等领域。文章通过金属离子与有机配体的结构，对MOFs性能进行了介绍，列举了共混法、聚合法、原位生长法等常见MOFs改性聚氨酯的方法。系统归纳分析了MOFs/聚氨酯复合材料的选择吸附性、阻燃、力学、催化、抗菌等性能特点，并对其研究方向进行了总结和展望，对MOFs/聚氨酯复合材料的研究具有一定的指导意义。     

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MOFs材料光催化分解水制氢的研究进展

“双碳”目标的提出让氢能热度持续攀升，制氢技术突破是氢能连接能源消费终端的关键桥梁，光催化分解水制氢技术是实现太阳能低碳转化的有效途径。其中，利用具有比表面积和孔隙率高、结构可调、活性位点丰富等优势的金属有机框架（MOFs）材料光催化分解水制氢是近年来的研究热点。该文综述了国内外基于MOFs材料光催化分解水制氢体系中半导体复合、金属离子掺杂、敏化剂修饰和贵金属负载等方法的改性原理、技术难点和制氢效果等，重点阐述比较了上述MOFs改性方法在抑制光生电子空穴对复合、优化MOFs禁带宽度和增加MOFs活性位点等方面的作用，提出了未来MOFs光催化分解水制氢可深入新型MOFs材料开发、敏化剂修饰工艺优化、拓展先进表征手段的研究方向。     

MOFs材料在光电催化领域应用的研究进展

为满足可持续发展的要求,光电催化在水分解制氢、CO₂还原和污染物降解等方面的应用由于其在储能和运输方面的可预测性优势而成为研究热点。金属有机框架(MOFs)材料具有高比表面积、金属/有机配体丰富、孔体积大、结构和组成可调等优点,在光电催化领域应用中具有巨大的潜力。因此,本文主要从水分解制氢、CO₂还原、有机污染物降解这三个方面,综述了MOFs材料在光电催化领域中的应用研究进展。首先简要介绍了近年来MOFs材料在催化领域的进展,总结了几种MOFs催化剂应用较广的合成方法,并就其优劣进行比较;其次分别介绍了MOF基光电催化剂在这几个应用方面的基本机理和最新研究进展;最后,本文对MOFs材料在光电极中的作用及其在光电催化领域所面临的机遇和挑战进行了简要的总结与展望。     

金属-有机框架在二次电池中的储能机制研究进展

金属-有机框架（MOFs）具有多孔、大比表面积和结构与功能可调控等特点,已被广泛用作二次电池电极材料。本文重点介绍了MOFs作为二次电池电极材料的储能机制研究进展,主要分为转化储能机制、脱嵌储能机制、物理吸脱附储能机制等,并分析了各类储能机理的储能特点及对电化学性能的影响,探究了MOFs在较大离子半径的钠、钾离子电池中的应用特点及发展潜力。最后简要讨论了MOFs作为电极材料的设计思路为兼顾各类储能机制的优点,即选用较多储能位点的结构及较稳定的金属离子作为有机配体的连接点。