金属有机骨架材料吸附去除水体中重金属研究进展

金属有机骨架(metal-organic frameworks,MOFs)是一类新型的有机-无机杂化多孔材料,由于其具有比表面积大、孔隙率高、孔径可调、结构多样、开放的金属位点和化学可修饰性等诸多优点在污染物吸附去除领域受到广泛的关注。通过总结近几年MOFs、MOFs复合材料和MOFs后修饰材料在水体中重金属离子的吸附去除方面的研究进展,并对其应用前景做出展望。     

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。     

金属有机框架材料对水体中有机污染物的吸附去除及氧化降解研究进展

随着水体环境中抗生素、内分泌干扰物及持久性有机物等大量新兴污染物的频繁检出,寻求高效、经济的污染物处理和治理技术迫在眉睫。金属有机框架(Metal organic frameworks, MOFs)材料是一类由金属离子或金属簇与有机配体结合的有机-无机杂化材料,具有孔隙率高、结构多样、孔径可调、配位点不饱和及功能可设计性强等特点,可广泛应用于有机污染物的吸附去除和氧化降解。本文综述了MOFs材料的合成方法及分类,阐述了其对水体中有机污染物的吸附和催化降解机理,探讨了温度、pH、MOFs浓度和离子强度等相关因素对MOFs材料去除污染物的影响,并对今后MOFs材料的研究方向进行了展望,以期为MOFs材料在环境污染修复领域的研究和应用提供理论基础。     

MOFs材料合成及其对有机气体吸附研究进展

讨论了金属有机骨架(MOFs)材料的不同合成方法,并结合国内外研究现状分别分析了IRMOFs、MILs、ZIFs和PCN等系列MOFs材料对有机气体吸附的研究进展,比较其性能及分析研究中的难点,对MOFs材料在有机气体吸附领域的应用进行了展望。     

金属-有机骨架(MOFs)多孔材料的孔结构调节途径

多孔金属-有机骨架（MOFs）材料是近年来发展起来的一种新型功能材料.本文系统综述了MOFs孔结构的调节途径,包括构建分子调节、模板剂调节和反应环境调节控制.通过对有机配体的选择和修饰可调节MOFs的孔结构和孔表面的物理化学性质;而选择具有不同配位构型的金属离子也可以改变MOFs的骨架结构;模板剂通过控制骨架网络结构从而决定MOFs的孔径大小和形状;温度、溶剂等反应条件有时也会在一定程度上影响聚合物的结构.     

MOFs作为防毒面具中吸附材料的应用研究

金属有机骨架材料(MOFs)是由金属离子与有机配体自组装而成的结构规整的多孔骨架材料,其巨大的比表面积使其在有毒气体分子吸附等领域有着广泛应用。可以通过对MOFs材料中有机配体进行酸、碱修饰,增加气体与材料骨架之间的相互作用,提高对有毒气体的吸附选择性及吸附容量。简单介绍了MOFs材料的多样性,分类总结了MOFs材料作为防毒面具中吸附材料对酸性、碱性及中性有毒气体的吸附性能。最后,对MOFs材料作为防毒面具吸附材料的应用前景进行了展望,宽范围、高吸附容量的MOFs材料是用于防毒面具中的理想吸附材料,是今后吸附材料研究的重点方向。     

金属有机框架材料吸附重金属离子和放射性核素的研究进展

金属有机框架(MOFs)是一类无机-有机配位的多孔材料。与传统吸附剂相比，MOFs具有结构可设计性、功能多样性、比表面积大和孔隙率高等优点，可通过前合成和后修饰法调节孔径大小、引入特定官能团或活性位点，实现快速、高效地分离水中的重金属离子和放射性核素，对资源回收和环境修复意义重大。本文详述了MOFs吸附砷、铬和汞等重金属离子，吸附铀和锝等放射性核素的研究现状及作用机理，总结了提高MOFs吸附性能的方法，提出了MOFs作为重金属和放射性核素吸附剂时亟需解决的问题。     

金属有机骨架材料对生物燃料的吸附和纯化性能研究

金属有机骨架(MOFs)材料由于具有表面积大、结构多样性、永久孔隙率高和热稳定性高等优点,广泛应用于存储、分离和催化等领域。生物燃料是对环境无害且呈碳中性的一类新型可再生能源。主要介绍了研究MOFs吸附与分离性能的理论方法,综述了有关MOFs在生物燃料吸附与分离性能领域的实验和理论方面的最新进展,分析了提高吸附和纯化性能的方法和途径。最后讨论了MOFs在生物燃料领域未来的研究方向和发展前景。     

金属有机骨架和共价有机骨架及其衍生物用于超级电容器电极材料的研究进展

金属有机骨架(MOFs)和共价有机骨架(COFs)是一系列结晶多孔材料.由于其高度有序的结构、高的表面积、可调的孔径和拓扑结构、富含氧化还原活性位点的连续骨架,MOFs和COFs及其衍生物在储能领域引起了广泛关注.为了制造高性能超级电容器电极,MOFs和COFs及其衍生物具有结构稳定性好、氧化还原活性位点丰富和电子导电...     

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...     

金属有机骨架材料在放射性核素去除中的研究

核能利用的过程中, 从铀矿开采、核燃料加工、核能发电到乏燃料后处理, 会产生大量放射性废物, 部分放射性核素会不可避免的释放到环境中, 对环境和人类健康造成重大危害。放射性核素的高效去除是核电健康发展的重要关键科学问题之一。近年来, 高化学稳定性、具有大量功能基团而且结构可调的多孔金属有机骨架材料(MOFs)在放射性污染治理方面受到国内外同行的高度关注。本文系统地介绍了MOFs及MOFs复合材料在放射性核素吸附去除方面的研究进展, 通过宏观吸附、模型分析、先进光谱表征和理论计算四个方面描述放射性核素与MOFs材料的界面作用机理, 并对MOFs材料的吸附性能与其它材料进行对比, 评价MOFs材料在放射性污染治理中的应用前景。     

金属有机骨架/聚酰亚胺复合膜材料的制备及脱硫特性

采用相分离方法制备了新型金属有机骨架(MOFs)/聚酰亚胺(PI)复合膜,考察了膜的形态结构、吸附通道与吸附行为的关系。结果表明:功能膜具有发达的孔结构,功能颗粒镶嵌于基膜的三维网络通道中;膜的断面形态结构随凝固浴的不同而有显著区别,以水、乙醇、异丙醇的顺序,断面形态从指状孔结构逐渐向海绵状孔过渡;膜的吸附行为与膜三维通道结构、金属有机骨架的独特网兜结构及络合吸附作用密切相关;膜具有良好的热稳定性,膜吸附容量可达18mg/g。该复合膜在有机物吸附分离、膜分离等领域中具有潜在的用途。     

金属有机骨架材料固定化酶的研究进展

金属有机骨架材料(MOFs)凭借其较高的比表面积和孔体积、可设计和调控的孔径及结构,以及化学和热稳定性等特点,克服了传统固定化酶载体的孔径尺寸不可控、制备成本高、酶浸出、产物稳定性差等不足,近年来成为一类新型酶固定化载体.首先,本文分类总结了MOFs固定化酶的合成策略,包括后合成包装和从头合成封装(仿生矿化、共沉淀和机械化学封装);然后进一步介绍了多级孔MOFs的孔道设计策略及其固定化酶体系.这种具备分级孔道结构的MOFs用于固定化酶既可以保证酶的较高负载率,又能提高酶催化底物的扩散速率;此外,本文还介绍了MOFs共固定化多酶体系及具有类酶特性的仿生MOFs固定化酶方面的研究.MOFs特有的孔道结构可以大大缩短酶与底物之间的扩散距离,同时充分利用了酶级联反应的中间产物,可以显著提高酶催化活性;文章最后总结了MOFs固定化酶复合材料在生物传感和污染物催化净化领域的主要应用,提出了MOFs固定化酶研究中的一些瓶颈问题,以期为该材料的进一步研究和未来产业化提供借鉴和参考.     

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.     

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.     

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。     

金属有机骨架材料在光催化反应中的应用研究进展

环境问题和能源危机的是当今人类社会面临的两大重要问题。光催化技术被认为是解决环境问题和能源危机的有效途径之一。光催化技术利用的关键就是光催化材料的开发。金属有机骨架材料(Metal-organic frameworks,MOFs)是由金属或金属簇与有机配体构筑的一类具有周期性网络结构的新型多孔晶体材料,具有比表面积大、孔道结构规整、孔尺寸可调、催化活性位丰富等优点,被广泛应用于气体存储、气体分离、多相催化、半导体、仿生矿化等多个领域。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,并取得了许多优秀的科研成果。尤其是近几年,MOFs在光催化领域的应用受到了越来越多科研工作者的关注。主要综述了近几年MOFs作为光催化剂在催化产氢、CO_2还原、烷基化反应、有机物氧化、有机还原、交叉脱氢偶联反应和去除环境污染物等方面的应用研究进展,并对未来MOFs光催化材料的发展提出了建议。     

金属-有机骨架材料的微波法制备及其应用

金属-有机骨架(MOFs)材料是一类由有机配体与金属中心经过自组装而形成的具有可调节孔径的材料。MOFs材料作为新功能材料,近年来成为研究的热点,在制备方法上有了很大的突破。采用微波法制得的MOFs材料与传统无机多孔材料相比,具有超大的比表面积和孔容积、可调的拓扑结构和孔径、良好的热稳定性等优点,因而在化学工业中有着广阔的应用前景,被广泛用于气体储存、催化、吸附等领域。对MOFs材料的微波法制备以及其应用进行了简单的介绍。     

磁性金属有机复合材料的合成与应用

金属有机框架材料(MOFs)是一种将金属离子中心与有机配体通过配位键结合起来的一类具有网格结构的材料。由于金属离子以及有机配体的多样性,MOFs的结构也具有多样性。磁性金属有机复合材料是一种新型的复合材料,既结合了MOFs的网状结构及结构多变性的优点,又结合了磁性材料易于分离且可重复利用的特性,使得这种材料在药物载体、多相催化、选择吸附等多种方面都有着较为广泛的应用。以经典的几类MOFs为分类依据,研究了它们与磁性材料结合形成新型复合材料的方法,同时概括了这些新型复合材料在不同领域的应用,最后提出了该材料目前所存在的问题,并对今后的研究方向进行了展望。