金属有机骨架材料MOF-5的制备及其吸附CO_2性能研究

利用水热法,通过调变水热温度和活化方法得到具有不同结构的金属有机骨架材料MOF-5。结果显示,所制备的MOF-5产量随着水热温度的升高先增加后减少,最佳水热温度为130℃,此时吸附CO_2性能最佳,重量吸附量为1.8%(质量分数)。进一步分别采用三氯甲烷和乙醇对制备的MOF-5进行活化,经活化的样品吸附CO_2性能最好,CO_2吸附容量相应的从1.8%(质量分数)增加到3.76%(质量分数),而且吸附剂在5个吸附/脱附周期内仍然保持较高的吸附容量;样品经XRD、SEM和BET检测分析表明,制备的MOF-5具有高的比表面积、孔隙率及吸附性能好的特点,有望进一步应用在储氢和环境保护等方面。     

Ce改性金属有机骨架材料对氟的吸附

利用水热合成法，将金属Ce与合成金属有机骨架材料(MOFs)所需的反应前体混合，通过“一锅法”和“两步法”分别合成性能不同的Ce/MOF-5材料。采用SEM、XRD、BET等对合成材料进行表征。结果表明:不同的方法合成的Ce/MOF-5形貌有较大差异，对氟吸附性能也不同。并测定了初始浓度、pH值、吸附时间对F?吸附效果的影响。实验表明，通过“一锅法”合成的Ce/MOF-5材料对F?的吸附在pH=7、吸附时间为60 min左右即可达到吸附平衡，吸附量为109.6 mg·g?1，符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型。      

GO/MOF复合材料的制备及其吸附苯和乙醇性能（英文）

采用溶剂热法制备了金属有机骨架-氧化石墨烯(MOF/GO)复合材料,通过氮吸附/脱附、红外光谱对其比表面积和孔结构、表面官能团进行了表征,考察了其吸附苯和乙醇的性能。结果表明,当氧化石墨烯的添加量为5.25 wt%时,复合材料的比表面积和孔容最大。该材料对苯和乙醇有很高的吸附容量,其最大吸附容量可分别达到72和77 cm~3/g。MOF-5/GO复合材料吸附挥发性有机物(VOCs)的容量不仅受孔结构的影响,其表面特性也对吸附性能有重要作用。氧化石墨烯含量为3.5 wt%的GO/MOF复合材料对乙醇的吸附容量显著增强是由于其含有大量的含氧官能团。     

MOF-5/聚偏氟乙烯混合基质膜的制备及抗有机污染性能

针对聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜亲水性差、易污染的问题,利用金属有机骨架材料MOF-5作为添加剂,采用非溶剂诱导相分离法(NIPS)制备出MOF-5/PVDF混合基质膜并研究其抗有机污染性能.纯水通量和牛血清蛋白(BSA)截留实验表明,与基膜相比,MOF-5/PVDF混合基质膜在渗透性和选择性方面都有较大提升.对比考察...     

静电纺Ag@MOF-5/β-CD抗菌纤维膜的制备及性能

采用水热法制备了金属有机骨架材料(MOF-5)和载银MOF-5(Ag@MOF-5),利用静电纺丝技术制备了具有三维交联网络结构的静电纺β-环糊精(β-CD)、MOF-5/β-CD、Ag@MOF-5/β-CD纤维膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜和能谱(HRTEMEDS)仪、热重分析(TG)仪、万能材料试验机及抑菌圈法对静电纺纤维膜进行了形貌、结构表征及性能测试。结果表明:Ag@MOF-5纳米晶片中均匀负载大量直径为3～5 nm的球状银纳米粒子。静电纺β-CD纤维直径约为500 nm,分布均一,表面光滑平整; MOF-5、Ag@MOF-5加入纺丝液后,纤维直径分布不均,出现大量细丝且更为平直; Ag@MOF-5随成膜物质呈纤维状排列,大部分被成膜物包裹。纤维膜的耐热温度为250℃,MOF-5、Ag@MOF-5的加入不影响β-CD的交联过程、吸水特性及热分解温度; Ag@MOF-5的加入量可达1%(质量分数)且保持静电纺Ag@MOF-5/β-CD纤维膜的力学性能不降低。静电纺MOF-5/β-CD对两种菌的24 h抗菌性能受限,而Ag@MOF-5的加入量为0. 5%(质量分数)时Ag@MOF-5/β-CD的24 h抗菌效果达到良好。     

Zn-MOF前驱法制备ZnO/TiO2及其吸附降解性能

以有机金属骨架材料MOF-5为前驱体,一步法将ZnO与TiO_2复合制备ZnO/TiO_2材料。通过扫描电镜、红外光谱、X射线衍射(XRD)、UV-Vis光等方法对ZnO/TiO_2复合光催化剂的结构和性能进行表征,并以亚甲基蓝为目标降解物,评价ZnO/TiO_2复合材料的吸附降解性能及循环效率。结果表明:所制备的ZnO/TiO_2光催化剂表面较粗糙,XRD表征有ZnO和TiO_2特征峰,ZnO的加入可提高TiO_2对波长小于600nm光的吸收;ZnO/TiO_2复合材料在模拟可见光和紫外光下及循环吸附降解性能都优于TiO_2,模拟可见光下5次重复循环利用ZnO/TiO_2的吸附降解率均能达97%以上。     

氨基化棉短绒纤维素的制备和性能

以棉短绒,甲基丙烯酸缩水甘油酯(glycidyl methacrylate, GMA)为原料,采用自由基共聚合成纤维素聚合物(cellulose-g-GMA),再利用乙二胺(EDA)进行化学修饰,制备了氨基棉短绒纤维素复合材料(cellulose-g-GMA-EDA)。通过红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)、X射线衍射分析(XRD)和元素分析等手段对其结构表征,并进一步研究了产物对二甲酚橙染料的去除率和吸附量。实验结果表明:棉纤维素分子中引入了氨基,成功合成了氨基棉短绒纤维素,接枝聚合物Cellulose-g-GMA的环氧值最高达2.79 mmol/g,在m(cellulose-g-GMA)∶m(EDA)=2∶5,反应温度为100℃,反应时间为11 h的条件下,得接枝率为55%的氨基纤维素吸附材料,对二甲酚橙染料去除率达89.7%,吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Freundlich模型,最大吸附量为7.2 mg/g。     

陶瓷基金属有机框架MOF-801膜的制备及其性能

正渗透膜在分离领域方面展示出独特优势，发展高稳定的新型正渗透膜具有重要意义.提出了纳米晶种原位播种结合二次生长的制膜策略，制备了共生良好、高稳定的陶瓷基金属有机框架MOF-801纳米孔膜，采用扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD)和红外光谱对膜的形貌和结构进行分析表征，初步考察了以去离子水为进料液，1 mol/L NaCl溶液为汲取液条件下膜的正渗透性能.结果表明，在正渗透模式下，陶瓷基MOF-801膜不仅表现出高的水通量[13.9 L/(m²·h)],而且具有较低的比盐通量(0.61 g/L);在连续运行过程中，MOF-801膜渗透性能保持稳定.     

电纺PLA/BioMIL-5复合纤维膜的制备及其吸附过滤性能研究

采用静电纺丝技术制备聚乳酸(PLA)/锌基金属有机骨架(BioMIL-5)复合纤维膜，探讨了不同含量BioMIL-5对复合纤维膜纤维形貌和性能的影响，并研究了复合纤维膜的吸附过滤性能和抗菌性能。结果表明：随着BioMIL-5含量的增加，纤维平均直径先增大后减小，复合纤维膜的断裂伸长率和疏水性不断提高。与熔喷布相比，复合纤维膜可高效吸附PM_2.5和PM₁₀,BioMIL-5质量分数为4%的复合纤维膜对PM_2.5和PM₁₀的平均过滤效率分别可达99.93%、99.96%,并且对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有一定的抗菌性。     

K-Zn-MOF-74新型吸附材料的制备及其应用

研究了新型改性金属有机骨架材料K-Zn-MOF-74的制备及其吸附水中Cd(Ⅱ)的性能和机理.通过拟合吸附等温模型以及吸附动力学模型,探究其吸附性能,结合IR、XRD、SEM和XPS等表征分析研究其吸附机理.K-Zn-MOF-74对水中Cd(Ⅱ)的吸附过程符合Langmuir模型、D-R模型以及准二级动力学模型,其吸附...     

MWCNTs/MOF-5杂化材料的制备及N_2吸附性能

通过改进的室温一步法制备了MWCNTs/MOF-5杂化材料,分别用XRD、FT-IR、TEM、FESEM、比表面积和孔隙度分析仪对MOF-5,MWCNTs/MOF-5进行了表征和分析。结果表明,碳纳米管的引入对晶体结构的影响不大;复合方式为碳纳米管"穿插"MOF-5的结构;MOF-5和MWCNTs/MOF-5在77 K和100 k Pa下N2吸附量最大,分别为873,743 cm-3/g,比表面积(BET)分别为2 435,1 866 m2/g。     

高稳定性(EDA)(FA)2[Pb3I10]层状钙钛矿薄膜的制备与表征

为了提高钙钛矿太阳能电池在潮湿环境中的稳定性, 采用一步法, 通过在DMF中混合(EDA)I₂、(FA)I和PbI₂, 将乙二胺离子引入钙钛矿晶格, 成功制备了一种具有较高稳定性的二维片层状的钙钛矿结构薄膜。通过原位掠入射X射线衍射(GIXRD)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和原子力显微镜(AFM)等方法检测分析(EDA)(FA)₂[Pb₃I₁₀]在低湿度及高湿度环境下的结构、形貌以及光学性能变化。结果表明: 制备的 (EDA)(FA)₂[Pb₃I₁₀]薄膜在相同湿度环境下比当前广泛应用于钙钛矿太阳能电池的甲胺铅碘薄膜(CH₃NH₃PbI₃)稳定性更高; 薄膜的光学带隙约为1.67 eV, 与太阳能电池最佳带隙比较接近。另外, (EDA)(FA)₂[Pb₃I₁₀]薄膜在可见光范围吸光性能较好; 薄膜的粗糙度很小, 适合制备太阳能电池, 而且, 成本较硅基太阳能电池低廉, 在分子水平较CH₃NH₃PbI₃的可调谐性更大, 使钙钛矿太阳能电池在未来大面积应用成为可能。     

聚丙烯酸改性膨润土吸附铜离子性能研究

用硫酸酸化钙基膨润土为原料,通过丙烯酸原位聚合制备了聚丙烯酸改性膨润土(PAA/HB)无机/有机高分子改性剂.采用IR、TG、XRD、SEM对其结构与形貌进行了表征,发现膨润土与丙烯酸很好地复合,呈现出层状结构和粗糙的表面.考察了该新型吸附剂对Cu2+的吸附性能,最佳条件下对Cu2+去除率可达98%以上.并探讨了PAA...     

防毒面具用Zr-MOFs吸附材料研究进展

锆基金属有机骨架(Zr-based metal organic frameworks,Zr-MOFs)材料是由金属锆离子或金属锆簇与多齿有机配体自组装而形成的多孔晶体材料,其优异的稳定性及简单丰富的制备方法使其在有毒气体吸附领域具有广阔的应用前景.本文简述了Zr-MOFs材料的组成及优点,综述了Zr-MOFs作为防毒面具吸附材料对酸性、碱性及中性有毒气体的吸附性能的研究进展,同时展望了其发展前景,指出高效、广谱Zr-MOFs是防毒面具吸附材料研究的重点方向.     

新型芳香族多羧酸配体1,3,5-三(间苯二甲酸)的合成与表征

为了增加金属有机骨架材料对氢气的吸附势能叠加量以及得到配位不饱和的金属中心,从而提高材料对氢气的吸附焓,改善材料在常温下的储氢性能,通过SUZUKI偶联反应,设计合成了新型芳香多羧酸配体1,3,5-三(间苯二甲酸)。该新配体集中了合成NOTT-112和MOF-177的配体的特点。与合成NOTT-112的配体相比,新配体减少一个苯环的尺寸,将使聚合物材料的孔尺寸相应减小,增加对氢气的吸附势能叠加量。与合成MOF-177的配体相比,新配体的羧酸配位数增加1倍,将使聚合物中的晶体结构更加多样化。可以预测,用新配体合成的新型金属有机骨架材料可以兼顾NOTT-112及MOF-177的性能,对吸附储氢材料的研究开发具有重要意义。     

MOF衍生的多孔ZnO/C、Ag/ZnO/C复合材料光催化性能研究

以金属有机骨架(MOF-5)为前驱体, 通过高温热处理和湿化学法获得ZnO/C和Ag/ZnO/C两种光催化复合材料。采用X 射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)和紫外-可见分光漫反射(UV-Vis DRS)等方法对所得样品的晶体结构、形貌特征、组成及光谱特性进行了表征。结果显示, 高温热处理保留了MOF-5的原始结构。ZnO/C比表面积为390 m²/g, 载银后比表面积仍达232 m²/g, 负载的银颗粒尺寸约30 nm。光催化降解实验表明ZnO/C和Ag/ZnO/C复合材料对亚甲基蓝(MB)都具有很高的降解效率, 均优于商业TiO₂。Ag/ZnO/C的光催化性能更好, 且具有较好的重复利用和稳定性。因此, 适度的高温碳化和掺杂贵金属是获得优良光催化性能的根本原因。     

Ni-MOFs@GO复合材料对亚甲基蓝吸附性能研究

采用水热合成法制备镍基金属有机骨架材料(Ni-MOFs),然后以其为载体，采用溶液共混法制备Ni-MOFs@GO复合材料。采用傅里叶红外光谱仪和扫描电镜对其结构和形貌进行了表征。以亚甲基蓝(MB)为目标污染物，考察了Ni-MOFs与GO配比[m(Ni-MOFs)∶m(GO)]、MB初始浓度和Ni-MOFs@GO用量对MB吸附的影响，并对其吸附动力学和吸附等温线类型进行了探讨。结果表明，当m(Ni-MOFs)∶m(GO)为5∶1,MB初始浓度为25mg/L,Ni-MOFs@GO用量为0.6g/L时，对MB的吸附容量为243.898mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型(R²>0.999);在25℃条件下，Ni-MOFs@GO对MB平衡吸附量为235.373mg/g。吸附等温线拟合表明，Freundlich(R_F²>0.779)模型能较好地描述MB的吸附行为。     

金属-有机骨架材料MOF-199对甲醛气体吸附行为的研究

初步探讨了金属-有机骨架材料MOF-199对甲醛气体的吸附性能.采用分光光度法测定MOF-199对甲醛气体的吸附量,研究了吸附量与吸附温度及吸附时间的关系,并探讨了MOF-199对甲醛的吸附机理,提出了一种测定MOF-199对甲醛吸附量的方法.结果表明,在50℃、6h的吸附条件下,MOF-199对甲醛气体的吸附量最大,达到83.84mg/g;MOF-199对甲醛气体具有较好的吸附效果.     

纤维素基磁性吸附剂的制备及其吸附金属离子性能

为提高纤维素基吸附剂性能,使纳米纤维素(NCC)与乙二胺(EDA)反应制得NCC-EDA后,链接原位生成的Fe_3O_4制备了磁性吸附剂NCC-EDA/Fe_3O_4,并在结构表征的同时,考察了体系pH值、吸附时间、溶液浓度、吸附温度等对产物吸附金属离子性能的影响。结果表明,NCC-EDA/Fe_3O_4具有较大比表面积和孔隙,丰富的活性官能团及顺磁性能;最佳条件下对Pb~(2+)、Ni~(2+)及Cr~(6+)的最大吸附量为352.10,265.96和291.55mg/g;吸附过程为单分子层吸附,吸附行为符合拟二级动力学方程及Langmuir吸附等温线,具有吸附速率高及重复使用性能优等特点。     

氧化锌空心球的制备及光致发光特征

采用水热和硬模板辅助技术,成功制备得到ZnO空心球结构.以葡萄糖和锌盐为原料,首先通过催化葡萄糖聚合-原位离子吸附一步进行(一步法)或葡萄糖聚合成球-离子吸附分步进行(二步法)制备锌/炭复合微球,然后经空气低温氧化制得ZnO空心球.用XRD、SEM、TEM研究产物的组成和结构及形貌,用光致发光光谱(PL)测试产物的室温光致发光性能.研究发现,两种方法得到的空心球壳均属多孔结构,由ZnO纳米粒子构成;与聚合-吸附分步法相比,聚合-原位离子吸附一步法更加简单快捷;制得的ZnO空心球结构材料具有良好的近紫外发光性能.对ZnO空心球结构的形成过程和可能的机制进行了分析和讨论.