卟啉金属有机框架材料的制备和应用进展

卟啉金属有机框架材料（metal-organic frameworks,MOFs）是近年来发展起来的一类新型金属有机框架材料。由于卟啉分子具有独特的光电结构,除了可作为MOFs结构中有机配体外,通过后修饰法将卟啉分子、功能性纳米材料组装在MOFs上,可得到各类功能性MOFs。因此,卟啉相关MOFs材料被广泛应用于多个领域,尤其是生物医学领域。本文从卟啉相关MOFs材料的合成策略、应用出发,综述了近5年来卟啉相关MOFs材料在光动力治疗、催化、传感等领域的研究进展,同时展望了卟啉相关MOFs材料在生物医学领域的应用。     

金属有机框架/聚酰亚胺混合基质膜的研究进展

聚酰亚胺是一种具有高热稳定性和良好成膜性的高分子材料,但聚酰亚胺膜在气体分离方面的应用效果较差。金属有机框架材料在气体分离中有较好的应用前景。用两者制备的混合基质膜,可以综合其各自的优点,提高对气体的选择渗透性。本文综述了采用金属有机框架材料、金属有机框架材料改性以及添加其他聚合物基底制备混合基质膜,对气体分离效果的影响,并对这种混合基质膜在气体分离领域的使用效果进行了分析,对这种混合基质膜面临的挑战进行了讨论与展望。     

金属有机框架材料分离碳四烃的研究进展

结合金属有机框架材料在碳四烃吸附分离中的优势,分析了金属有机框架材料吸附分离碳四烃的机理,总结了多种金属有机框架材料在吸附分离碳四烃方面的最新研究进展,探讨了金属有机框架材料在碳四烃吸附分离研究中存在的问题和发展方向。     

发光金属-有机框架物作为传感材料的研究进展

金属-有机框架物(Metal-Orgamic Frameworks,MOFs)因其在吸附分离、储氢、磁性、催化以及荧光检测等多方面潜在的应用而成为当前的研究热点.简单介绍了发光MOFs的特点,着重评述了基于金属离子和基于有机配体发光的MOFs传感材料的研究.提出了发光MOFs作为传感材料存在的问题,预测了今后的发展趋势...     

基于金属有机框架材料的VOCs传感器应用进展

采用传感器对挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)进行实时监测对人体健康和环境保护具有重要意义。金属有机框架材料(MOFs)可调的孔径和开放的金属位点有利于气体的选择性吸附,被证明是提升气体传感性能的理想材料。本文综述了基于MOF材料的VOCs传感器的主要进展,分析了MOF材料在化学电阻和化学电容传感器中发挥的作用及作用机理,并对该领域面临的主要挑战和前景进行了展望。     

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、生理活性物质、有机分子、无机离子、酶活性/蛋白传感领域的应用进展进行了综述,并对Por-MOFs在生物传感领域应用方面存在的水溶性、生物相容性、稳定性、靶向性问题进行了探讨.     

官能化的金属有机框架在气体小分子分离中的应用

金属有机框架是由金属中心与有机配体自组装形成的一类结构可设计的新型多孔材料。吸附分离是金属有机框架的重要用途之一。本文介绍了以金属有机框架为多孔平台设计合成具有目标导向的官能化金属有机框架的途径以及官能化金属有机框架在二氧化碳与氮气、甲烷分离,烷烃与烯烃分离,低碳烷烃等小分子气体分离纯化中的作用。表明官能化的金属有机框架由于官能团活性位点的存在,在二氧化碳、烯烃、烷烃等气体小分子分离中相对未经修饰的金属有机框架具有更高的分离选择性。官能化的金属有机框架的目标导向使其在化工分离领域具有更广阔的应用前景。目前材料合成难以量产限制了官能化的金属有机框架在化工分离方面的普及,随着合成方法的不断简化官能化金属有机框架在化工分离中会有更广泛的应用。     

双金属有机框架材料的研究进展

双金属有机框架材料（BMOF）因其具有大的比表面积、高孔隙率、协同效应、组分和形貌可调控以及简易设计合成等特性使其在催化、生物传感、储能等诸多领域被广泛研究。综述了近年来制备双金属有机框架材料的几种常用方法，介绍了可设计与调控的形貌类型，讨论了在修饰前后的组分调控和形貌稳定性，简述了其在催化、传感、储能领域的应用性能和优势等研究进展。研究表明：双金属有机框架材料大的比表面积、双金属的协同效应、可调控的多组分和形貌，有利于孔隙率的提高、活性位点的增加、电子转移速率和性能的提高。分析了目前双金属有机框架材料所面临的挑战与存在的问题，如导电性低、合成方法单一、精准设计调控还不够成熟等。最后针对双金属有机框架材料的上述短板方面进行了展望。     

金属有机框架化合物在荧光识别方面的研究进展

通过荧光识别化合物是一种简单可靠、方便快捷的一种分析手段。金属有机框架(metalorganic frameworks, MOFs)通过框架和客体分子之间的相互作用,在荧光识别和传感等领域有着广阔的应用前景而成为一个热点研究领域。主要综述了金属有机框架在荧光识别溶剂小分子、离子、芳香有机分子以及气体分子等领域的研究工作。     

金属有机框架材料在肿瘤光疗上的研究进展

金属有机框架材料是由金属离子或离子簇连接有机配体而形成的杂化多孔材料。近年来,金属有机框架凭借高孔隙率、大比表面积和结构的多样性,在过去几年中作为生物医用材料受到了广泛关注。光动力治疗和光热治疗因副作用小且无侵袭性而成为肿瘤治疗新手段。本文主要介绍了MOFs材料作为癌症光疗平台的研究进展并对未来金属有机框架材料在肿瘤光疗上的发展做出了展望。     

过渡金属配合物催化烯烃配位聚合综合实验的设计——催化剂构效关系的典型案例

文章介绍了一个涉及合成化学多领域的综合实验,要求学生利用合成的有机配体制备相应的过渡金属配合物,并作为催化剂均相催化烯烃配位聚合,同时对所得聚合物性能进行测试。该实验串联了有机配体合成、金属配合物合成、高分子催化合成和高分子材料性能测试模块的内容,能让学生观察到烯烃配位聚合中的催化剂构效关系,有利于全面提高学生的学习兴趣、实验技能和独立思考能力。     

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。     

二维金属有机框架及其衍生物用于电催化分解水的研究进展

氢能是一种具有发展前景的可再生清洁能源，电催化分解水是产生氢气的有效途径，设计高效、经济的分解水电催化剂对促进可再生能源的发展至关重要。二维金属有机框架材料（MOFs）具有独特的二维层状结构和灵活可调的化学组成，近年来被广泛应用于电催化分解水领域。二维金属有机框架材料可进一步衍生形成氧化物、磷化物、硫化物、金属-碳复合物等材料，也表现出良好的电催化分解水性能。通过组分调节和结构调控能有效地优化二维金属有机框架及其衍生的材料的本征活性和反应动力学特性，进而提高其电催化性能。此综述介绍了二维MOFs材料及其衍生物在电催化水分解领域的最新研究进展，并展望了其未来研究方向和发展空间。     

单金属Ni-MOF材料的制备及在无酶葡萄糖催化的应用

金属有机框架(MOF)是一种结构多样且易于修饰的多孔性材料。凭借超高的空隙率和巨大的表面积，人们认为MOF在电催化、储氢、传感器和超级电容器等领域都有着良好的应用前景。以单金属镍为团簇，对苯二甲酸(H₂BDC)为有机配体制备了全新的金属有机框架材料，并将它作为电极修饰材料。此时该葡萄糖传感器的灵敏度为0.884μA·L·mmol^-1,检测限为2.647 mmol/L(S/N=3)。这种金属有机框架材料为无酶汗液检测提供了一种高效、快速且高灵敏度的检测平台，但是单一金属团簇的长期稳定性较差，不适合长期长时间监测，未来有待进一步改进。     

导电聚合物气敏传感器研究进展

气敏传感器是利用材料的气敏特性实现目标气体浓度检测的电子元器件,在生产安全、环境监测、临床医学等领域均有广泛应用。气敏材料主要分为金属氧化物半导体材料、导电聚合物(CP)材料、金属有机框架材料。导电聚合物因其成本低、易于合成,在室温下对氨气等有害气体表现出良好的响应的特点而受到广泛关注。近年来导电聚合物复合物的研究也极大地提高了导电聚合物的气敏性能。分析了导电聚合物电阻调控机理,重点介绍了近年来对氨气、二氧化氮、硫化氢等气体的导电聚合物及其复合物的气敏传感器的研究进展,简要介绍了导电高分子在甲醇、三乙胺、一氧化碳等气体检测中的研究情况,最后展望了导电聚合物在气体传感领域的应用前景。     

研磨法制备金属有机框架材料的新进展

金属有机框架材料是由金属离子/团簇和具有一定刚性结构的有机配体通过配位键连接而成的多孔晶体材料,具有多孔、比表面积大、结构多样、表面易修饰等特点,在能源、化工、医药领域具有广泛的应用。机械化学合成法是指通过机械能诱导化学反应的方法,由于其绿色环保、耗时短、效率高、应用范围广、副反应少的特点近年来受到广泛关注,在制备金属有机框架材料方面同样表现出显著的优势。研磨法是机械化学合成法中重要的一种。为了解生物金属骨架材料的机械化学法合成概况及最新进展,本文介绍了研磨法制备金属有机框架材料的经典案例,尤其着重介绍了应用于医药领域的金属有机框架材料的合成,研究进展表明研磨法是一种绿色高效的合成方法,为金属有机框架材料在医药领域的广泛应用提供了可能,具有良好的发展前景。     

中空棒状MOF及其衍生的磷酸盐类电池型电容性能的研究

为获得具有更高比容量的超级电容器正极材料,在单一金属有机框架材料的基础上研究多元金属有机框架及其衍生物的电容性能,以不同的金属元素（Ni、Co）比例制备多元金属有机框架材料,进而得到衍生的纳米级中空棒状金属磷酸盐。得到金属元素比例n（Ni）：n（Co）=8：1时具有最大的比电容值895.29 F·g^-1。     

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。     

金属有机框架材料对CO_2分离的研究进展

随着能源需求的增加,CO_2大量排放,温室效应日益严重。目前面临的最大问题是如何高效的捕获二氧化碳。虽然诸如沸石和活性炭等一些传统吸附剂已被广泛应用,但它们的吸附量极低。金属有机框架材料具有多孔性、结构可调性及可修饰性强等特点,所以它是捕获和分离二氧化碳的理想材料。本文阐述了金属有机框架材料对CO_2的选择性分离的研究现状,从功能位点,尺寸效应,柔性框架三个方面讨论对CO_2吸附性能的影响,最后对开发高效环保、适用于CO_2吸附的金属有机框架材料进行了展望。     

1,4-萘二甲酸镉金属有机框架合成及其吸附性能的大学教学综合设计实验

将科学研究成果设计成综合性创新实验,让对科研感兴趣的工科大学生选择具有挑战性的实验,培养学生的科研素养和创新能力.实验内容为1,4-萘二甲酸(1,4-ndc)为第一配体,邻二氮菲(1,10-phen)含氮杂环类配体为第二配体,硝酸镉为金属盐通过水热合成方法,合成新型金属有机配位聚合物,即金属有机框架(Metal Org...