MOFs材料改性及其吸附二氧化碳的研究进展

化石燃料燃烧后产生的二氧化碳气体的大量排放引起了人们的极大关注.CO2吸附捕获具有技术可靠、成本低等特点,应用前景广阔.金属有机骨架材料(MOFs)具有良好的化学稳定性和热稳定性,以及独特微孔结构而成为一种高效的CO2吸附材料.重点介绍了使用MOFs进行CO2吸附捕集的最新研究进展,总结了MOFs材料的制备、改性方法及...     

金属有机骨架材料在气体吸附与分离中的应用研究进展

金属有机骨架材料(MOFs)因具有超高比表面积、较大的孔隙率、多样化且可调的孔道结构及相对温和的制备条件等优势,目前已成为化学和材料等学科的研究热点之一。概述了MOFs材料的制备方法及其用于气体(含碳、含氮及含硫)吸附与分离方面的研究进展,并对其在该方面今后的发展趋势和应用前景进行了展望。     

MOFs基材料对金属离子吸附分离的研究进展

金属有机框架(MOFs)基功能材料在金属离子吸附等方面具有重要的应用价值和前景。通过表面改性或功能化MOFs可得到对不同离子响应的高效吸附材料，这种响应是依靠MOFs材料的本身优良属性或与改性材料之间的协同作用，进而充分发挥各组分的优势实现不同金属离子的吸附分离。介绍了MOF基吸附材料的类型、制备方法以及其对金属离子吸附的研究进展，并对功能化的MOFs材料的研究方向进行了展望。     

金属有机骨架材料合成方法对氮氧化物吸附性能的影响

金属有机骨架材料(Metal-organic frameworks,MOFs)因具有高的比表面积和孔隙率,使得其拥有良好的气体吸附性能.与传统的NOx吸附材料相比,MOFs材料拥有超高的比表面积和孔隙率,结构丰富多样且具有周期性,良好的热稳定性和化学稳定性.国内外学者采用不同的合成方法合成MOFs材料,以达到对NOx高效吸附的目的.MOFs材料的合成方法主要有水热法、溶剂热法、超声波合成法和微波合成法.水热法操作步骤简单,合成的晶体质量高,但是晶粒较大,孔体积小;溶剂热法和水热法原理相同,通过加入不同官能团的有机溶剂,合成的材料结构更为丰富,比表面积和孔容更大,对NOx的吸附效果比水热法好,也是使用最广泛的方法;超声波合成法合成的MOFs材料粒径较小且尺寸均一,比表面积和孔容较大,对NOx的吸附效果好,但是成本较高;微波合成法可加快反应速率,形成更小的晶粒,比表面积和孔容较大,对NOx的吸附量很高,但是同样也具有经济成本高的劣势.为此,本文对MOFs材料的合成方法、改性技术进行了总结,同时分析了不同方法合成的MOFs对氮氧化吸附效果的影响,并对MOFs材料吸附氮氧化物的发展趋势作了展望.     

多级孔金属有机骨架材料的合成及应用研究进展

通过对目前多级孔金属有机骨架材料MOFs的合成方法及其在吸附、催化、传感领域应用进行介绍与总结,对多级孔MOFs材料的合成方法与应用前景进行评述与展望。     

MOFs及其复合材料去除水中重金属研究进展

金属有机骨架材料(MOFs)是一种具有良好化学稳定性、结构多样性和高比表面积的新型多孔材料,在水中重金属去除领域有着广阔的应用前景.介绍了MOFs材料的分类、应用和合成方法,并对比了几种常用的MOFs材料合成方法的优缺点,综述了不同骨架结构(MIL、ZIF和Uio-66)和不同官能团改性(氨基、巯基和金属氧化物)的MO...     

金属有机骨架材料MIL-96的制备及其对萘的吸附性能研究

通过水热法合成铝基-金属有机骨架(MOFs)MIL-96材料,并将其作为吸附剂用于脱除水溶液中的萘。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和N_2吸附-脱附等方法对材料进行表征。通过考察吸附动力学、吸附等温线以及热力学特征研究了MIL-96材料的吸附性能。研究结果表明:在温度298K、MIL-96材料用量为0.5g/L时,对萘的最大去除率达到约98%;MIL-96对萘的吸附特征符合准二级吸附动力学模型,Temkin和D-R等温吸附模型对萘吸附过程的描述比其他模型准确;Temkin等温吸附方程中吸附热相关系数表明,MIL-96吸附水溶液中萘的过程为吸热过程,热力学参数中正的标准焓变(ΔH~o)值也说明该吸附过程为吸热过程。     

基于MOFs超级电容器电极材料研究进展

超级电容器作为一类新型能源转化存储元件,在能源需求迫切增长的今天备受瞩目,而电极材料的研发则对超级电容器最终性能起着至关重要的作用。金属有机骨架(MOFs)因具备比表面积可观,活性位点丰富,孔径分布可控,易于合成等显著优势,可作为一种优良的电极材料。分别就MOFs, MOFs衍生物以及MOFs复合材料在超级电容器领域的最新研究进展进行了阐述,并展望了MOFs基电极材料未来的研究方向。     

双过渡金属杂原子介观催化材料的制备及在有机合成中的应用

以煅烧偏高岭土为硅源，Na2MoO4为钼源，ZrO2为锆源，十六烷基三甲基溴化铵（CTAMB）为结构导向剂，利用水热法合成了规则六方结构的Zr-Mo-MCM-41介观催化材料。红外（FTIR）分析表明，799cm^-1处出现的伸缩振动峰可能为Zr-O键和Mo-O键的重叠峰。扫描电镜分析表明，合成的Zr-Mo-MCM-41催化材料的分散性能好，平均粒径在400nm左右且其颗粒为球形，这与X射线衍射（XRD）和激光粒度分析结果相一致．N2吸附脱附曲线研究表明，催化材料具有明显的介孔结构特征，孔径分布窄，在3．3nm左右。以H2O2为氧化剂，环戊烯环氧化反应作为探针反应，结果表明高有序介观催化材料Mo-Zr-MCM-41，与单一的杂原子Mo-MCM-41和Zr-MCM-41催化剂相比，在催化性能、水热稳定性、循环使用次数等方面得到明显改善，体现了双金属的催化协同效应。     

Recent progress in the synthesis of metal–organic frameworks

Metal–organic frameworks (MOFs) have attracted considerable attention for various applications due to their tunable structure, porosity and functionality. In general, MOFs have been synthesized from isolated metal ions and organic linkers under hydrothermal or solvothermal conditions via one-spot reactions. The emerging precursor approach and kinetically tuned dimensional augmentation strategy add more diversity to this field. In addition, to speed up the crystallization process and create uniform crystals with reduced size, many alternative synthesis routes have been explored. Recent advances in microwave-assisted synthesis and electrochemical synthesis are presented in this review. In recent years, post-synthetic approaches have been shown to be powerful tools to synthesize MOFs with modified functionality, which cannot be attained via de novo synthesis. In this review, some current accomplishments of post-synthetic modification (PSM) based on covalent transformations and coordinative interactions as well as post-synthetic exchange (PSE) in robust MOFs are provided.     

Liquid phase adsorption of selected chloroaromatic compounds over metal organic frameworks

The adsorption behavior of selected chloroaromatic compounds (chlorobenzene, 2-chlorotoluene, 1,3-dichlorobenzene, and 2-chloroanisole) over metal organic frameworks (MOFs) of MIL-125, NH₂-MIL-125, UiO-66, MIL-101, and Cu₃(BTC)₂ were investigated. NH₂-MIL-125 showed the highest adsorption capacity at 0.1 M, whereas MIL-101 showed the highest adsorption at 1.0 M, which was significantly higher than that of activated carbon under the given conditions. The equilibrium adsorption and kinetics data could be fitted well by the Langmuir model and pseudo-second-order kinetic model, respectively. The adsorption of 2-chloroanisole over NH₂-MIL-125, MIL-101, and activated carbon was spontaneous and exothermic, and the randomness increased after adsorption. The adsorption rate constants increased with temperature and showed a dependence on the pore window size and surface functionality of the MOFs. NH₂-MIL-125 and MIL-101 showed a preference for 2-chloroanisole in a mixture with other chloroaromatic compounds. The surface area and microporosity of the MOFs appear to be major factors governing the adsorption capacity of 2-chloroanisole.     

Recent advances in gas storage and separation using metal–organic frameworks

Gas storage and separation are closely associated with the alleviation of greenhouse effect, the widespread use of clean energy, the control of toxic gases, and various other aspects in human society. In this review, we highlight the recent advances in gas storage and separation using metal-organic frameworks (MOFs). In addition to summarizing the gas uptakes of some benchmark MOFs, we emphasize on the desired chemical properties of MOFs for different gas storage/separation scenarios. Greenhouse gases (CO₂), energy-related gases (H₂ and CH₄), and toxic gases (CO and NH₃) are covered in the review.     

介孔碳的合成及其在吸附中的应用研究进展

阐述了有序介孔碳材料的合成方法及各自的特点,总结了有序介孔碳在生物大分子、重金属离子和合成有机污染物吸附领域的应用情况,并展望了有序介孔碳材料在合成方法、表面改性及其在吸附应用方面的发展趋势.