石墨烯/金属-有机框架复合材料制备及其应用

金属-有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是由金属离子与有机配体通过配位键连接而成的高度有序多孔网络框架。MOFs具有比表面积大、孔径可调、结构多样等特性,在材料、环境以及生物医药等领域的应用具有潜在的优势。但是,MOFs存在易水解、稳定性较低、导电性差以及不易加工等缺点,与其他材料复合是改善其性能的有效途径之一。石墨烯具有突出的化学稳定性、良好的导电性、光学特性和力学特性等性能。石墨烯与MOFs的复合可有效提高和改善MOFs光电性能、稳定性以及可回收利用性。本综述介绍了原位生长法、界面生长法和共混成型法等石墨烯/MOFs复合材料的制备方法。进一步论述了其在气体分离与存储、水体净化、化学传感器和催化剂领域的应用。最后,对石墨烯/MOFs复合材料制备技术的开发及其潜在应用进行了总结和展望。     

氨基功能化金属有机骨架光催化剂的制备及性能研究

氨基功能化金属有机骨架材料(Metal-organic frameworks,MOFs)是一种非常具有吸引力的功能化MOFs,其兼具MOFs的高比表面积、孔道易调控及氨基的可后处理修饰的性能。通过简单的化学反应可实现功能基团的转化,从而制得新型的功能化MOFs,在气体存储、药物载体、选择性吸附气体小分子和催化等领域具有潜在的应用价值,因此开发氨基功能化的MOFs备受人们关注。本文综述了近年来氨基功能化MOFs在催化和吸附领域的研究进展,包括氨基功能化MOFs的制备方法、影响因素以及在环境方面的应用,并对今后的发展前景进行了展望。     

金属有机骨架复合材料在样品预处理中的研究进展

金属有机骨架（MOFs）材料是近几年涌现出的一类新型多功能多孔材料,以金属离子或金属簇为配位中心,与含氧或氮的有机配体通过配位作用形成多孔骨架结构。相比于其他传统无机多孔材料,MOFs具有比表面积高、孔隙率大、热稳定性好和结构与功能多样化的特点,因而被广泛用于气体存储、催化、吸附和分离等领域。MOFs复合材料在样品预处理方面的应用引起了研究者们的极大兴趣和广泛关注。由于MOFs材料和不同功能材料如高分子聚合物、碳基材料以及磁性材料组装复合,使MOFs复合材料的性能优于原来的MOFs材料。综述了近年MOFs复合材料在样品预处理的研究应用,尤其是在固相微萃取、固相萃取以及磁性固相萃取等方面的应用。     

MOFs材料制备方法的研究进展

金属有机框架材料(Metal Organic Frameworks, MOFs)是近二十年来发展迅速的一类以金属离子为中心、有机物为配体的新型自组装骨架材料,由于其具有多孔性、大比表面积、结构与功能的多样性等特点而被广泛研究。基于这些特性,MOFs材料在气体的吸附与分离、催化等领域具有广阔的应用前景。材料研究的第一步是材料的制备与合成,因此,对于MOFs制备方法的研究备受关注。本文综述了近年来新兴MOFs材料的制备方法,主要可分为"由下至上"法和"由上至下"法两大类,并对其发展趋势进行了展望。     

MOF基水凝胶材料的制备及其应用

近年来,金属-有机骨架材料(MOFs)因为具有优异的骨架结构、丰富的孔隙度和多功能性,吸引了众多研究者的注意,各种各样的MOFs材料和MOF基复合材料被研制。但是由于MOFs大多以晶体和粉末的形式存在,其本身的刚性和易碎性限制了它的实际应用,同时MOFs在溶液中的不稳定性会导致材料的分解,一些高结晶度的MOFs还十分脆弱易碎且不易加工,因此有研究者将MOFs与水凝胶相结合,开发出许多具有优异性能的MOF基水凝胶材料。本文综述了MOF基水凝胶材料近年的研究进展,重点介绍了MOF基水凝胶的种类及其与其他材料的协同作用,讨论了MOF基水凝胶在传感、催化、水处理、伤口敷料和药物载体等方面的优势。MOF基水凝胶具有的可加工性、稳定性、易处理性为MOFs在实际应用中的研究具有指导意义。我们概述了纯MOF水凝胶、MOF@生物有机大分子水凝胶、MOF@生物相容性水凝胶,其他MOF基复合水凝胶的最新进展以及这些复合材料的应用。     

层层喷雾法制备表面配位金属-有机框架薄膜及其应用

作为新型晶体材料,金属-有机框架(MOFs)因具有比表面积大、孔隙率高、结构多样等特点而受到人们的广泛关注.将其组装成MOFs薄膜可以极大地拓展其在光电池、催化、二氧化碳还原、储存和分离等领域的应用.本文介绍了液相外延喷雾法层层组装MOFs薄膜的方法,并阐述了该方法制备的MOFs薄膜在选择性吸附与分离、催化、识别及光电器件方面的应用.最后,对相关领域的研究进行了展望.     

S-型分级多孔CdS/UiO-66光催化剂的构建实现4-硝基苯胺的高效还原

金属有机框架(MOFs)材料因其高孔隙率特性在气体吸附分离、药物传递、催化等领域具有广泛应用.近年来,将功能化纳米颗粒(NPs)封装在MOFs中的研究在催化领域引起了科学家的兴趣.其中,较大比表面积的MOFs可以为NPs的分散和固定提供理想的平台,而NPs反过来可以为催化反应引入更多的活性位点,提高催化效率.然而,MOFs本身的孔隙常局限于微孔(<2 nm),这极大地限制了NPs在MOFs孔隙中的有效封装.因此,设计并制备含有介孔(2?50 nm)或大孔(>50 nm)的多级孔MOFs,揭示其孔径大小对复杂NPs/MOFs复合催化剂催化性能的影响具有重要意义.然而,具有不同孔径MOFs的可控制备具有巨大挑战性,MOFs孔径如何影响和调控NPs/MOFs复合材料催化活性是一个悬而未决的科学问题.本文结合金属离子刻蚀法和调控配体法设计了两种具有不同孔径(大孔和介孔)的UiO-66,并系统研究了孔径大小对CdS NPs的分布以及所形成的复合催化剂CdS/UiO-66的催化性能的影响及机制.我们首先阐明了UiO-66调控孔径后影响和修饰CdS NPs的空间分布:对于具有开放大孔结构的UiO-66纳米笼,CdS NPs倾向于自发沉积在UiO-66纳米笼内壁上.相比之下,CdS NPs则主要附着于介孔UiO-66的外表面.据此,具有大孔和介孔结构的CdS/UiO-66表现出不同的光催化性能.以光还原4-硝基苯胺反应为例,大孔CdS/UiO-66的反应速率常数是介孔和实心样品的3?13倍,且优于许多文献报道的CdS复合材料催化剂,表明大孔结构在制备高效复合催化材料上的潜在优势.通过光吸收能力、能级结构等计算表征,该催化剂的电子空穴对传输遵循S-型异质结光催化机制;大孔CdS/UiO-66具有较高光催化活性可归因于纳米笼对NPs的限域效应,即CdS被限制在UiO-66纳米笼内,缩短了催化剂与底物之间的电子传输距离;空心纳米笼结构则保护其内部的CdS NPs免受光腐蚀的影响,进而获得较高的催化效率和循环稳定性.可见,本文提出了一种结合离子刻蚀法和调控配体法获得具有不同孔径MOFs的有效策略,阐明了调控MOFs的孔径尺寸可以影响NPs的空间分布,是制约其性能的关键因素,有望为高效催化剂的设计及催化机制的研究提供新的依据.     

金属氧化物@金属有机骨架复合材料研究进展

金属有机骨架(Metal-Organic Framework,MOF)复合材料是一种新型功能性材料,其中金属氧化物@MOF复合材料因结合了金属氧化物和MOFs的许多特性而受到人们的广泛关注,成为近年来MOFs材料研究的一个重要方向。本文综述了金属氧化物@MOF复合材料制备方法的研究进展,主要包括外延生长法、气相沉积法、模板法等,并分析了它们各自的优缺点;概述了金属氧化物@MOF复合材料在催化、传感、生物医药、吸附与分离方面的具体应用性能,以及在电化学研究领域的潜在应用;并提出今后金属氧化物@MOF复合材料研究的主要方向是开发简单高效的制备方法、选取新功能性金属氧化物以及探索复合材料的其它新型结构,以拓展其在工业上的应用。     

双金属金属有机骨架材料的制备及性能研究进展

金属有机骨架材料(MOFs)具有拓扑结构的多样性和丰富的比表面积,使其在催化和吸附领域具有潜在的应用价值。 双金属MOFs具有两种金属中心,较之单金属MOFs具有更加多元的催化活性位点和吸附位点,因此吸附选择性、选择催化性以及结构稳定性等均得到了提升。 本文就如何制备性能优异的双金属MOFs材料,以及这种材料的结构特点、性能提升和应用前景展开了概述。     

功能化金属有机骨架材料去除饮用水污染物的研究进展

金属有机骨架(MOFs)材料是一类以过渡金属为中心、含杂原子的有机物为配体、通过配位作用形成的周期性网络多孔晶体材料。与其他的多孔材料相比,MOFs配体种类繁多,比表面积极大,孔径大小可调控且具有特殊(饱和或不饱和)的金属位点,在气体存储、催化、吸附与分离等领域有广阔的应用前景。近年来,功能化MOFs对污染物的富集和去除成为学者关注的热点。这是由于通过对MOFs进行功能化修饰,能够改变MOFs的孔径大小、表面带电性质等物化性质,从而实现对目标物更高效的吸附。该文综述了近年来功能化MOFs对饮用水污染物吸附的研究进展,包括饮用水污染物的类型及危害、功能化MOFs的制备方法以及去除饮用水污染物的应用,并对今后的发展前景进行了展望。     

辐射技术在环境保护中的应用

由于高能电子束和γ射线本身具有的特性,其辐射技术在环境保护领域具有巨大的应用潜力。本文介绍了国内外利用辐射技术在废水、废气和固体废物(“三废”)处理中的研究和应用,涉及印染废水、造纸废水、硝基苯胺类物质、卤系阻燃剂类物质、环境内分泌干扰物和藻毒素的处理,燃煤尾气脱硫脱硝,以及挥发性有机物、污泥等方面的处理研究,并对辐射处理各种有机污染物的机理进行了探索和分析。表明辐射技术是处理“三废”的一种十分有效的方法。同时,讨论了辐射技术在环境处理应用中的有限性,并对该技术的研究和发展方向进行了展望。     

Advanced mass spectrometric methods applied to the study of fate and removal of pharmaceuticals in wastewater treatment

This overview is of analytical methodologies based on gas chromatography-mass spectrometry and liquid chromatography-mass spectrometry, applied in environmental monitoring of pharmaceutical residues and their known degradation products. We also consider the ability of time-of-flight (TOF) and quadrupole-TOF instruments to provide sufficiently accurate-mass measurements and full-scan spectra for unequivocal confirmation of target compounds and investigation of their degradation products, which are either known or unknown.

We focus attention on the fate and the behavior of pharmaceutical residues during conventional and advanced wastewater treatments. Wastewater-treatment plants are designed to remove conventional pollutants (e.g., suspended solids and biodegradable organic compounds), but not low concentrations of synthetic pollutants (e.g., pharmaceutically active compounds).

Membrane bioreactor systems represent a new generation of processes that have proved to outperform conventional activated sludge treatment in terms of sludge production and effluent quality. In the past few years, there has been much attention paid to their capability for removing trace organic contaminants from sewage. This review highlights their improved performance in removing pharmaceutical residues from wastewater compared to conventional treatment.     

全科医生对社区糖尿病患者的防治

目的探讨和分析全科医生在社区糖尿病患者疾病防治中的效用。方法以2015年1月—2016年12月期间深圳市坪山新区人民医院碧岭社康中心管理的180例糖尿病患者为研究对象,并采用随机分组的方法分为观察组(n=90)和对照组(n=90),其中,观察组患者予以药物治疗,对照组患者予以非药物治疗,并观察和比较两组患者治疗前后的各种代谢指标。结果无论是在接受全科医生指导前还是指导后,观察组患者空腹血糖值和餐后2 h血糖值均明显低于对照组,且差异均具有统计学意义(P<0.05);观察组患者的糖化血红蛋白值、尿微量蛋白值、收缩压和舒张压值以及体质量指数明显低于对照组,且差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论实施药物治疗的糖尿病患者的各项血糖及代谢指标均低于非药物治疗组的数值,全科医生在社区糖尿病患者的防治中发挥着一定的积极效用。     

玻璃纤维表面的乙烯基单体接枝聚合

用玻璃纤维表面处理剂ＭＡＣ处理玻璃纤维后，再进行臭氧处理，使玻璃纤维的表面产生活性中心，引发苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、及丙烯酸等乙烯基单体在玻璃纤维表面上接枝聚合。接枝纤维的密度减小，对水的浸润性下降，红外光谱及扫描电镜观察证明玻璃纤维表面上接枝聚合物的存在。     

Evaluation of the Secondary Pore Structure of Hydrothermally- and Acid-treated Faujasite Type Zeolites

With regard to H-Y type zeolites dealuminated by hydrothermal and acid treatments, their physical properties were characterized by measurements of 29Si- and 27Al-MAS-NMR, IR, and X-ray diffraction. The secondary pores were quantitatively analyzed by the t-plot method for nitrogen adsorption isotherm at liquid nitrogen temperature and were then compared with the results of samples dealuminated by SiCl4 treatment.The plateau region of the nitrogen adsorption isotherm diminished as hydrothermal and acid treatments proceeded, with the result that the shape of the t-plot changed to that of three straight sections. This t-plot shape suggested that the secondary pores with relatively consistent sizes could develop with the progress of the treatment. On the other hand, SiCl4 treatment was found to produce less secondary pores than hydrothermal and acid treatments. The surface area of micropores calculated from the t-plots gave a considerably higher value than values obtained from the BET equation and from that calculated geometrically. This is attributable to the micropore filling effect.     

Influences of acid and heat treatments on the structure and water vapor adsorption property of natural zeolite

Natural zeolite was first acid treated and then heat treated. The influences of acid and heat treatments on the structure and water vapor adsorption property of natural zeolite were investigated. X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS), X‐ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TG), and Brunauer‐Emmett‐Teller (BET) surface areas were employed to investigate the structure changes of the zeolite samples. Water vapor adsorption property of the samples was investigated in order to determine wettability of the samples. The results showed that nitric acid treatment could remove Al from the structure, decrease relative crystallinity, and significantly increase specific surface area of the zeolite samples. Heat treatment could change or even destroy the structure, effectively remove water molecules from the surface/structure, and decrease the specific surface area of the zeolite samples. Water vapor adsorptions on the acid‐treated zeolite samples were significantly lower than that for the zeolite sample, and the adsorptions further reduced for the heat‐treated zeolite samples. The increase of Si/Al ratio, decreases of silanol groups, and specific surface area of the samples were major reasons related to the reductions of water vapor adsorptions on the zeolite samples.     

先锋褐煤的热处理和水热处理改质

通过先锋褐煤热处理和水热处理,结合处理煤结构与性质表征,研究了热处理和水热处理对先锋褐煤结构、抽提和溶胀性能的影响,探讨了热处理过程水的作用。结果表明,低于热解温度下的热处理以非共价键解缔合及部分弱共价键热解为主,水与煤的水热反应能够抑制水热处理过程中煤的热解和小分子化合物释放。高温热处理以热解和脱氧为主,水热反应可以稳定煤热解活性基团,避免其二次裂解和交联,在一定程度上提高处理煤的混合溶剂抽提率,改善其溶胀性能。     

酸碱改性HZSM-5分子筛上甲醇制取均四甲苯的研究

对HZSM-5分子筛进行"酸碱两步改性",制备得到了H(0.2)-Na-ZSM-5、H(0.5)-Na-ZSM-5、H(0.2)-K-ZSM-5和H(0.5)-K-ZSM-5四种催化剂。通过XRD、NH₃-TPD、ICP、FT-IR与Py-IR方法对催化剂进行表征,并在连续流动固定床反应装置上对催化剂进行评价。实验结果表明,H(0.2)-K-ZSM-5催化剂由于其孔径变大、弱的B酸量增多,从而提高了均四甲苯的选择性。     

An investigation of post treatment on properties and structure of ultrahigh molecular weight polyethylene parts prepared by selective laser sintering for biomedical application

Combined with customization advantage of selective laser sintering (SLS) and excellent performance of ultrahigh molecular weight polyethylene (UHMWPE), it is possible to meet the requirements of artificial joints for biomedical application. However, high viscosity of UHMWPE melt limits the strength of UHMWPE sintered parts. Inspired from metal and ceramic materials, this work aims to improve the performance of UHMWPE parts prepared by SLS using post treatment methods, including heat treatment and hot isostatic pressure (HIP) treatment. Consequently, HIP treatment shows superiority on promoting the performance of UHMWPE sintered parts compared with heat treatment. With the condition of temperature and isostatic pressure, a novel definition of “bonding neck” is given to explain the enhancement of cohesion between each UHMWPE particle in different post treatment. Without any fortifier, the biological safety of artificial joints manufactured by SLS is further guaranteed. Under the isostatic pressure of 12 MPa and temperature of 185°C in HIP treatment, the mechanical strength, tribological performance and other properties are improved dramatically. The tensile strength of the specimen is up to 8.0 MPa, the elongation at break is 99.3%, the impact strength is 8.8 MPa, the friction coefficient is 0.11, the wear rate is 9.3 × 10^?4 mm³/Nm and samples do not show cytotoxicity at the same time.     

热及水热处理对SAPO-5分子筛结构的影响

对合成的ＳＡＰＯ５分子筛进行了高温和水热处理，并用ＩＲ，ＸＲＤ和ＭＡＳＮＭＲ对处理过的分子筛进行了表征．结果表明，短时间的高温焙烧并不破坏分子筛的结构，而使分子筛中的骨架元素Ｐ，Ａｌ和Ｓｉ发生重构；长时间的高温焙烧使分子筛的结晶度降低，主要是由于Ｐ和Ａｌ游离出分子筛的骨架而形成磷酸铝盐．水热处理使分子筛中的Ｓｉ经历一个转晶和重构过程，在使ＳＡＰＯ５分子筛结构更加完整的同时，未完全结晶的杂质形成了少量的鳞英石颗粒．