金属-有机框架的机械化学合成研究进展

金属-有机框架的机械化学合成方法,与常规的基于溶液法相比,具有快速,绿色及简单等的诸多优点,使得极具工业应用前景的金属–有机框架化合物的大规模制备成为可能。同时,利用高效的机械化学合成金属-有机框架是对于此类材料应用研究的极大促进。在这里,我们对于当前这个研究热点的研究进展给予介绍。     

光子功能金属-有机框架材料研究进展

金属-有机框架材料是一种由金属离子或金属簇与有机桥联配体通过配位作用组装形成的新型无机-有机复合多孔材料.无机、有机组分在分子水平的复合使得框架材料能够兼具无机和有机基元各自的特点和性能并产生协同作用,有序微孔则为组装客体分子实现光子学性能的调控甚至新光子功能的出现提供了可能.金属-有机框架材料在发光和非线性光学等光子...     

两种金属-有机框架材料在分析化学中的应用研究

金属-有机框架材料由于具有比表面积高、热稳定性、化学稳定性好等优秀的性能,使其在分析化学领域表现出了诱人的应用前景。本文综述了两种金属-有机框架在分析化学中的应用研究进展。重点介绍了两种金属-有机框架在气相色谱、液相色谱和样品前处理中应用,并对金属-有机框架材料在分析化学中的发展方向和应用前景进行了展望。     

金属-有机框架材料在样品前处理中的应用研究

金属-有机框架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs),又称为多孔配位聚合物(Porous Coordination Polymers,PCPs),是由金属离子与多齿有机配体通过配位键组装形成的网状结构的配位聚合物。由于具有比表面积高、热稳定性、机械稳定性和化学稳定性好和孔的可调性等特性,使其在样品前处理领域显示出了诱人的应用前景。本文主要介绍了金属-有机框架材料在样品前处理中的应用研究,主要包括在样品采集与预富集、固相萃取、微固相萃取中的应用研究进展。     

金属-有机框架材料在色谱分析中的应用研究进展

简单介绍了金属-有机框架材料的发展过程及MOFs在分析化学中的应用现状,主要综述了金属-有机框架色谱柱的研究进展,详细介绍了目前MOFs色谱柱的制备技术、对有机物质的分离机理和分析物类型.并对MOFs色谱柱的发展方向和应用前景进行了展望.     

金属-有机框架在离子电容器中的应用与研究

离子电容器作为一种新型储能器件,其兼具了超级电容器的大功率密度与电池的高能量密度的特性,在便携式电子产品和混合动力电动汽车等储能领域中有着广泛的应用前景.作为离子电容器的核心组件,其电极材料的性能直接决定了整个器件的性能.因此,为进一步推动离子电容器的发展,开发出性能优异的电极材料势在必行.其中,金属-有机框架材料(M...     

金属-有机框架材料在硅氢加成反应中的应用研究进展

硅氢加成反应是指在一定条件下含有硅氢键的化合物与含不饱和键的化合物进行的加成反应，是构筑C—Si键的重要反应之一，在有机硅工业中具有举足轻重的地位。该文综述了近年来金属-有机框架（MOFs）材料催化不饱和烃、羰基化合物和CO2的硅氢加成反应的研究进展，并针对每一种反应底物进行系统地总结与评述，最后指出了MOFs材料用于催化硅氢加成反应存在的问题，并对其未来发展方向进行了展望。     

金属-有机框架材料在火药中的应用研究进展

针对新型火药用功能材料和含能材料的开发及应用需求,综述了金属-有机框架材料(MOFs)用作火药燃烧催化剂、高能添加剂等组分的最新研究进展。介绍了使用MOFs、含MOFs的复合结构以及MOFs衍生物作为燃烧催化剂的初步研究成果;阐述了高能MOFs近年来的几个发展趋势,包括高维化、无溶剂化、绿色化以及精细修饰和结构调控;指出未来将MOFs用于火药中的重点研究方向为MOFs基燃烧催化剂和高能添加剂的构效关系研究、用于高压条件下的MOFs基燃烧催化剂的探索、高能MOFs性能精准预估方法的完善、具有优异催化燃烧性能或能量、安全性能的MOFs基材料的大规模制备手段研发以及综合性能优良的新型多功能MOFs的合成和应用。附参考文献82篇。     

基于金属-有机框架材料的1-辛烯羰基化多相催化剂研究

将具有超高比表面积和良好稳定性的金属-有机框架(MOF)材料ZIF-8作为载体,利用ZIF-8的孔道限域作用,通过浸渍负载RhCl₃得到一种活性组分高分散度的多相催化剂RhCl₃@ZIF-8。通过BET测试确定RhCl₃@ZIF-8中RhCl₃占据了ZIF-8的部分孔道,由ICP测得RhCl₃质量负载量为1.66%。通过XRD、SEM以及EDX元素分布可以看出,RhCl₃在ZIF-8中高度分散,证明其具有非常高的原子利用率。将RhCl₃@ZIF-8应用于催化1-辛烯羰基化反应中,其转化率可达97.8%,选择性可达92.5%,并且经过3次循环使用,催化性能未发生明显下降。     

金属有机骨架材料在催化中的研究进展

简介了金属有机骨架材料（MOFs）的合成方法,主要介绍了MOFs应用于Lewis酸、碱和手性催化中的研究进展,对MOFs材料在催化领域的应用进行了展望。     

Metal-organic framework UiO-66 membranes

Metal-organic frameworks (MOFs) have emerged as a class of promising membrane materials. UiO-66 is a prototypical and stable MOF material with a number of analogues. In this article, we review five approaches for fabricating UiO-66 polycrystalline membranes including in situ synthesis, secondary synthesis, biphase synthesis, gas-phase deposition and electrochemical deposition, as well as their applications in gas separation, pervaporation, nanofiltration and ion separation. On this basis, we propose possible methods for scalable synthesis of UiO-66 membranes and their potential separation applications in the future.     

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.     

金属有机骨架材料UiO-66的制备及表征

以氯化锆为金属盐,对苯二甲酸为有机配体,N,N-二甲基甲酰胺为有机溶剂,采用溶剂热法制备Ui O-66。通过考察金属盐、有机溶剂、有机配体、晶化温度、晶化时间的影响,确定出的优化合成条件为:n(金属盐)/n(有机配体)为1.0、n(有机溶剂)/n(有机配体)为25、晶化温度为100℃、晶化时间为25 h。在此条件下,可合成出相对结晶度较高的Ui O-66。     

Hierarchically porous networks structure based on flexible SiO2 nanofibrous aerogel with excellent low frequency noise absorption

Environmental noise has been regarded as major noise pollution with severe hazards to human physical and mental health. The common commercial fiber sound-absorption materials have insufficient low frequencies wave absorbing and fire-resistant ability, limiting their wide application. To solve these problems, a novel strategy combining flexible nanofibers and rGO/MXene nanosheets was proposed to fabricate rGO/MXene/SiO₂ nanofibers composite aerogel with hierarchically porous structure, which possessed an extremely low density of 9.8 mg/cm³ and superior low-frequency sound absorption ability (NRC value of 0.51). The obtained composite aerogel possessed a large deformation up to 80% (corresponding compressive stress of 17 kPa) and quickly recovered. In addition, the as-prepared aerogel could be easily produced on a large scale, providing a reference for the development of new generation of sound-absorbing products.     

柔性金属有机骨架材料(MOFs)用于气体吸附分离

柔性金属有机骨架材料(MOFs)具有高度有序的网络结构与可变形的骨架,其骨架结构会对外界的温度、压力及客体分子的刺激产生独特的结构响应。近几年来,柔性MOFs在气体吸附、气体分离、传感等领域显示出巨大的应用潜力。截至目前,研究者们对柔性MOFs的研究仅局限于对其结构形变的机理解释,而缺乏对柔性MOFs应用于相关化工过程的性能研究。本文着重对近年来柔性MOFs在气体吸附分离领域的研究进展进行了综述,并详细地分析了柔性MOFs结构与其气体吸附分离性能之间的构效关系。通过分子模拟结合实验,讨论了柔性MOFs结构对气体分子的平衡吸附与动力学扩散的影响。分析表明,设计合成具有良好吸附选择性与扩散性能的柔性MOFs是其应用于绿色、高效气体分离过程的重要发展方向。     

乙二胺改性金属有机骨架材料MIL-101(Cr)常压下吸附CO2

采用溶剂热法将乙二胺接枝到金属有机骨架材料MIL-101(Cr)上,用于常压下CO2的吸附,研究了乙二胺接枝量及温度对材料结构、形貌和CO2吸附性能的影响. 结果表明,乙二胺改性的MIL-101材料在常温常压下对CO2的吸附量可达2.43 mmol/g,比改性前提高14.6%,CO2/N2的吸附分离系数从11提高至17,比改性前提高55.6%. 改性后材料经80℃真空加热可完全脱附再生,具有很好的再生稳定性.     

Cu(Qc)2强化Pebax混合基质膜分离CO2

为了提高Pebax-1657的CO₂分离性能,本文制备了对CO₂有吸附作用的金属有机骨架Cu(Qc)₂,将其加入到Pebax-1657基质中,制备混合基质膜,用于CO₂的气体分离。通过扫描电子显微镜、热重分析、红外光谱和X射线衍射对溶液浇铸法制备的膜进行表征,通过膜的气体渗透性能测试考察填料含量、操作压力和混合气对膜气体渗透性能的影响。结果表明,Cu(Qc)₂在Pebax基质中随机有效地堆叠形成了高选择性的气体传输通道,极大地提高了CO₂/N₂的选择性。随着Cu(Qc)₂填充量的增加,CO₂渗透系数和CO₂/N₂选择性均呈现先上升后下降的趋势。当Cu(Qc)₂的质量分数为3%时,呈现最佳的CO₂/N₂分离性能,CO₂ 渗透系数和CO₂/N₂选择性分别为102Barrer和84,与Pebax-1657膜相比,分别提高了45.7%和40.0%,突破了Robeson分离上限,表明该混合基质膜在CO₂的分离应用上具有潜力。     

High‐performance printable paper‐like composites derived from plastic flexible film wastes

Owing to lack of proper recycling methods, plastic flexible film wastes are usually directly discarded or incinerated, which brings about severe environmental pollution. Therefore, converting plastic wastes into value‐added products has received more and more attention in recent years. In this work, paper‐like composites derived from plastic flexible film wastes were prepared via the thermally induced phase separation method by adding polyethylene‐graft‐maleic anhydride (PE‐g‐MAH) as a compatibilizer and fumed silica as an additive. The resulting paper‐like composites were characterized by SEM and infrared spectroscopy. Other properties such as mechanical properties, thermal properties, whiteness, printability and adsorption performance were also tested in detail. It was found that remarkable enhancements in mechanical, thermal and printable properties of the paper‐like composites were obtained when nano‐SiO₂ loading was 2.5–3 wt%. Uniformly distributed holes that can endow good printability by providing space for ink or other functional molecules were observed by using SEM. Furthermore, the CIE whiteness value of the resulting composites can reach 91.6%–96.7% on adding nano‐SiO₂. Additionally, the paper‐like composites integrating nano‐SiO₂ and PE‐g‐MAH exhibited good solid ink affinity and high water or oil adsorption capacity. Thus, according to this research, high‐performance printable paper‐like composites used as major components of multifunctional papers can be prepared based on plastic flexible film wastes. © 2019 Society of Chemical Industry     

金属-有机骨架复合材料的制备及其二氧化碳吸附性能

通过原位溶剂热法分别合成了HKUST-1、MIL-101、UiO-66与羟基化介孔氧化硅泡沫（MCF-OH）的复合物,并对材料进行了PXRD、SEM、低温N2吸-脱附、XPS、TGA表征及298K下的CO₂吸附测试。结果显示：3种复合材料中都形成了对应MOFs的晶型结构,但由于各类MOFs金属中心的不同,MCF-OH对MOFs的形貌产生了不同的影响。其中,HKUST-1^#MOF-OH复合材料中MCF-OH的加入对HKUST-1的生长起到了导向作用,在两者界面间形成了新的介孔结构,并且其微孔孔径尺寸更接近CO₂的动力学直径。另外两种复合材料中MCF-OH的加入主要对其MOFs晶型颗粒的生长起到了限制作用,使其晶型颗粒尺寸减小,从而带来了比表面积的增加。3种复合材料的CO₂吸附量都较纯MOFs材料有所提高,并且由于HKUST-1^#MOF-OH复合材料中微孔孔径尺寸的减小以及新的介孔结构的引入使其对CO₂的吸附更加高效,因此其较纯MOFs材料的吸附性能提升效果最为明显。