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相似文献
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1.
孟志超  张璐  黄艳凤 《色谱》2018,36(3):216-221
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。  相似文献   

2.
金属-有机框架材料在气体吸附/分离方面具有广泛的应用, 因而引起国内外学者的广泛关注。本文以6种代表性的MOFs为例简单介绍了利用理论工具研究MOFs孔结构的方法。  相似文献   

3.
汤雯淇  孟莎莎  徐铭  古志远 《色谱》2021,39(1):57-68
金属有机骨架材料(MOFs)是一类由有机配体和金属离子(或金属簇)自组装形成的新型多功能材料。MOFs具有孔隙度高、比表面积大、孔径可调、化学和热稳定性高等特点,被广泛应用于吸附、分离、催化等多个领域。近年来,MOFs作为新型气相色谱固定相用于分离异构体受到了广泛关注。与传统无机多孔材料相比,MOFs在结构和功能上展现出高度的可调性,通过合理地选择配体和金属中心,可以设计合成具有不同孔道大小和孔道环境的MOFs,从而分别从热力学和动力学角度优化色谱分离效果,有效提高分离选择性。该文结合MOFs的结构,讨论了MOFs气相色谱固定相分离不同类型分析物的分离机理。分离机理主要包括MOFs孔道的分子筛效应或形状选择性,MOFs不饱和的金属位点与分析物中不同的官能团之间产生的相互作用,分析物与MOFs孔道之间产生的不同范德华力、π-π相互作用和氢键相互作用。此外,MOFs的手性分离可能主要依赖于外消旋体与手性MOFs中手性活性位点之间的相互作用。该文也对不同分析目标物进行了归类,综述了多种MOFs气相色谱固定相对烷烃、二甲苯异构体和乙基甲苯、外消旋体、含氧有机物、环境有机污染物的气相色谱分离效果。最后,该文还对MOFs在该领域的应用进行了总结与展望,旨在为MOFs气相色谱高效分离的研究提供参考。  相似文献   

4.
卟啉金属有机骨架材料的合成及其在催化反应中的应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
金属有机骨架(metal-organic frameworks,MOFs)材料不仅具有非常高的孔隙率和表面积,而且其骨架结构可调控性强,容易实现功能化。功能性MOFs材料是近年发展起来的均相催化剂多相化的有效方法之一。均相催化剂金属卟啉具有很好的催化活性,卟啉构建功能性MOFs材料主要通过两种方式:一种是卟啉作为有机构筑模块制备MOFs材料,另一种是将金属卟啉封装到MOFs内部。卟啉MOFs材料因集合了MOFs的微观结构可调控性和仿酶催化剂金属卟啉的特殊催化活性而引起广泛关注。本文介绍了卟啉MOFs材料的设计合成策略及近年来卟啉MOFs材料在催化领域中的应用,并对其催化应用趋势作了展望,以期对卟啉MOFs材料的设计合成及其催化性能有比较全面的认识。  相似文献   

5.
赵玉友  卢巍 《合成化学》2023,(9):729-739
碳基材料因其比表面积大、热稳定性和化学稳定性好而被广泛应用于化工、能源、环保等领域。金属有机框架(MOFs)材料具有结构丰富、比表面积大、电导率理想和孔隙率可控的特点,已经成为碳基材料优良的前驱体。以MOFs为模板,通过合成工艺调控以及特定官能团、元素掺杂等方式修饰后获得的功能性碳纳米材料,保留MOFs的特殊结构的同时,还可以调整碳材料结构组成与形貌特点,改善碳材料结构有序性等,达到精准合成的目的。此外,杂原子(如N、 S和P等)的引入也能提升MOFs碳基材料的性能,使MOFs衍生碳具有更加广泛的应用潜力。本文综述了近年来以MOFs为前驱体,利用不同MOFs的特点精准合成特殊结构的碳纳米材料,并总结了其作为吸附剂、催化剂以及电极材料的应用进展。  相似文献   

6.
金属有机骨架(MOFs)材料因其可设计的结构以及灵活可控的配位模式,在三阶非线性光学(NLO)领域引起了广泛的关注。与液体分散状态相比,MOFs在固体状态下的三阶NLO性能更为重要,这不仅可以深入了解MOFs本身所固有的光学性能,还有助于实现MOFs在光学器件中的实际应用。然而,由于散射的存在和透光率的限制,单独的MOFs材料难以直接实现固体状态下的三阶NLO性能研究,将MOFs制备成具有较好光学透过性的薄膜是研究其NLO性能最为可行的一种策略。MOFs薄膜不仅很好地继承了MOFs所固有的三阶NLO性能,而且还结合了薄膜的高透光率以及灵活的机械性能。基于此,本文分析总结了MOFs薄膜的制备方法及其NLO性能研究方面的相关工作,并根据目前MOFs薄膜在三阶NLO性能方面的研究现状对其未来发展予以了展望。  相似文献   

7.
金属有机骨架(MOFs)材料因其可设计的结构以及灵活可控的配位模式,在三阶非线性光学(NLO)领域引起了广泛的关注。与液体分散状态相比,MOFs在固体状态下的三阶NLO性能更为重要,这不仅可以深入了解MOFs本身所固有的光学性能,还有助于实现MOFs在光学器件中的实际应用。然而,由于散射的存在和透光率的限制,单独的MOFs材料难以直接实现固体状态下的三阶NLO性能研究,将MOFs制备成具有较好光学透过性的薄膜是研究其NLO性能最为可行的一种策略。MOFs薄膜不仅很好地继承了MOFs所固有的三阶NLO性能,而且还结合了薄膜的高透光率以及灵活的机械性能。基于此,本文分析总结了MOFs薄膜的制备方法及其NLO性能研究方面的相关工作,并根据目前MOFs薄膜在三阶NLO性能方面的研究现状对其未来发展予以了展望。  相似文献   

8.
水稳定性金属有机框架材料的水吸附性质与应用   总被引:2,自引:0,他引:2  
金属有机框架材料(metal-organic frameworks,MOFs)因具有高比表面积、高孔隙率以及可调的孔结构及孔内环境,在气体吸附、分离以及催化等方面展现出巨大应用潜力.由于水蒸气广泛存在于空气和各类工业气体中,深入理解MOFs与水蒸气之间相互作用机制,并开发具备高水稳定性以及水蒸气吸附与脱附行为可调的MOFs,不仅具有显著的科学意义,而且对推动MOFs的实际应用具有重要的现实意义.本综述将围绕以下内容展开论述:高水稳定性MOFs的设计规律;MOFs对水蒸气的吸附/脱附行为;吸水MOFs在工业气体干燥、沙漠取水、吸附式热泵以及室内湿度调节等领域的应用.  相似文献   

9.
金属-有机骨架材料(MOFs)是一类由金属离子与有机配体之间的配位自组装形成的新型多孔复合材料。因其具有高比表面积、可调的尺寸、拓扑结构多样性、合成简便、有机基团易于功能化等优点使其在生物分析、成像、传感、催化、气体存储与分离以及药物运载等领域具有广泛的应用前景。这里通过简要介绍MOFs的研究背景,基于MOFs孔径的药物装载策略以及MOFs药物释放的刺激响应方式,阐述MOFs作为药物递送载体的最新进展,为后期药物载体的设计提供参考。  相似文献   

10.
张静 《化学通报》2022,85(11):1322-1329
食源性致病菌或其产生的毒素污染的食物会给人体健康带来严重威胁,并造成巨大的经济损失。近年来,金属有机骨架材料(MOFs)作为一种新型的多孔晶体材料,因其具有大的表面积、高的孔隙率等特点,受到人们的广泛关注。将MOFs与生物传感器结合用于食源性致病菌或毒素的检测引起了研究者的兴趣。基于此,本文介绍了MOFs用于生物传感器的优势,概述了MOFs在不同的电化学和光学生物传感器的应用,综述了基于MOFs的生物传感器在致病菌或毒素的研究进展,讨论了基于MOFs的生物传感器在致病菌或毒素所面临的挑战和展望。  相似文献   

11.
Multi‐component metal–organic frameworks (MOFs) with precisely controlled pore environments are highly desired owing to their potential applications in gas adsorption, separation, cooperative catalysis, and biomimetics. A series of multi‐component MOFs, namely PCN‐900(RE), were constructed from a combination of tetratopic porphyrinic linkers, linear linkers, and rare‐earth hexanuclear clusters (RE6) under the guidance of thermodynamics. These MOFs exhibit high surface areas (up to 2523 cm2 g?1) and unlimited tunability by modification of metal nodes and/or linker components. Post‐synthetic exchange of linear linkers and metalation of two organic linkers were realized, allowing the incorporation of a wide range of functional moieties. Two different metal sites were sequentially placed on the linear linker and the tetratopic porphyrinic linker, respectively, giving rise to an ideal platform for heterogeneous catalysis.  相似文献   

12.
Mixed‐metal metal–organic frameworks (MM‐MOFs) can be considered to be those MOFs having two different metals anywhere in the structure. Herein we summarize the various strategies for the preparation of MM‐MOFs and some of their applications in adsorption, gas separation, and catalysis. It is shown that compared to homometallic MOFs, MM‐MOFs bring about the opportunity to take advantage of the complexity and the synergism derived from the presence of different metal ions in the structure of MOFs. This is reflected in a superior performance and even stability of MM‐MOFs respect to related single‐metal MOFs. Emphasis is made on the use of MM‐MOFs as catalysts for tandem reactions.  相似文献   

13.
Metal–Organic Frameworks (MOFs) with open metal sites (OMS) interact strongly with a range of polar gases/vapors. However, under ambient conditions, their selective adsorption is generally impaired due to a high OMS affinity to water. This led previously to the privilege selection of hydrophobic MOFs for the selective capture/detection of volatile organic compounds (VOCs). Herein, we show that this paradigm is challenged by metal(III) polycarboxylates MOFs, bearing a high concentration of OMS, as MIL-100(Fe), enabling the selective capture of polar VOCs even in the presence of water. With experimental and computational tools, including single-component gravimetric and dynamic mixture adsorption measurements, in situ infrared (IR) spectroscopy and Density Functional Theory calculations we reveal that this adsorption mechanism involves a direct coordination of the VOC on the OMS, associated with an interaction energy that exceeds that of water. Hence, MOFs with OMS are demonstrated to be of interest for air purification purposes.  相似文献   

14.
To diversify metal-organic frameworks (MOFs), multi-component MOFs constructed from more than two kinds of bridging ligand have been actively investigated due to the high degree of design freedom afforded by the combination of multiple ligands. Predicting the synthesis conditions for such MOFs requires an understanding of the crystallization mechanism, which has so far remained elusive. In this context, microflow systems are efficient tools for capturing non-equilibrium states as they facilitate precise and efficient mixing with reaction times that correspond to the distance from the mixing point, thus enabling reliable control of non-equilibrium crystallization processes. Herein, we prepared coordination polymers with pillared-layer structures and observed the intermediates in the syntheses with an in-situ measurement system that combines microflow reaction with UV/Vis and X-ray absorption fine-structure spectroscopies, thereby enabling their rapid nucleation to be monitored. Based on the results, a three-step nonclassical nucleation mechanism involving two kinds of intermediate is proposed.  相似文献   

15.
《中国化学快报》2023,34(7):107986
Metal-organic frameworks (MOFs), a class of hybrid materials, consist of organic linkers and bridging metal ions or clusters. Their tunable pore sizes, large surface area, good biocompatibility, structural variability in combination with materials and chemicals, and osteogenic effects provide potential approaches for bone tissue engineering and bone diseases. And there are more and more research on MOFs in the field of osteogenesis in recent years. This review presents an overall summary of the application in the bone tissue engineering and bone diseases of MOFs and their composites, starting with the synthesis of MOFs, which discusses the advantages and disadvantages of different syntheses. Then, the biological functions of MOFs are discussed, which are the basics of MOFs applied in the organism. Importantly, mechanisms and abundant applications of MOFs are detailed in the bone tissue engineering and bone diseases. Finally, some prospects of MOFs are discussed, for instance, exploring whether MOFs can be used to treat other bone diseases.  相似文献   

16.
Metal-organic frameworks (MOFs) are a kind of material which are able to integrate functional groups on their framework backbones. The tunable functionalities let MOFs be applied in various fields of luminescence, gas storage, sensing, magnetics, catalysis and biomedical imaging. Because of their interesting properties of structural robustness, catalysis, charge and energy transformations, using porphyrins and metalloporphyrins as synthons for the fabrication of functional MOFs has attracted considerable interest. Many efficient strategies have been established for the construction of functional porphyrinic MOFs, and some of them present interesting properties for potential applications. This perspective is aimed to summarize recent progress on porphyrinic MOFs, including new synthesis strategies and applications.  相似文献   

17.
沈丽娟  梁若雯  吴棱 《催化学报》2015,(12):2071-2088
环境污染和能源短缺是制约当今社会发展的重大问题。光催化技术可直接利用太阳能驱动一系列重要的化学反应,具有能耗低、反应条件温和、无二次污染等优点,是解决这一问题的有效途径。实现这个过程的关键在于寻找设计高效的光催化剂。目前,光催化材料主要由无机半导体组成,其结构的改造和修饰难度很大,难以根据实际需要来控制其大小、形状以及物理化学特性。而有机化合物具有优良的分子剪裁与修饰的功能,但它们却在坚固性与稳定性等方面具有明显的缺点。因此如果能发展既具有无机化合物的稳定性又具有有机化合物的可剪裁与修饰性的新型光催化材料,无疑将促进光催化的发展和应用。金属-有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks, MOFs)正是这样一类结合了无机物的稳定性和有机物的可修饰性的杂化材料。 MOFs是一类以金属阳离子为节点、有机配体为连接体的多孔配位聚合物的总称。这类材料不仅拥有超高的比表面积、丰富的拓扑结构,而且其结构兼具可剪裁性、可设计性、易调变等特点,在气体吸附储存、分离、传感等领域都有广泛的应用。在催化领域MOFs也显示出巨大的应用前景:(1)比表面积大,有利于对反应底物的吸附,促进催化反应的进行;(2)组成多样,结构具可剪裁性、可设计性、易调变等特点,通过对其金属单元或者配体进行改变修饰,可以实现对MOFs结构和性能的调变;(3)MOFs中金属-氧单元之间由有机配体隔开,相当于分立的半导体量子点,在反应中不易发生团聚。并且各个分立的金属-氧单元之间可能存在协同效应,有利于保持催化剂的稳定性和产生高的催化活性。因此, MOFs材料是一类非常有潜力的异相催化剂。光催化是一类典型的多相催化技术,与传统半导体光催化材料相比, MOFs由于具有可在分子水平进行灵活调控的优点,在光催化领域的应用更有优势。此外, MOFs结构上的确定性为研究催化剂的界面电荷迁移和光催化机理提供了便利条件,通过对其构-效关系的研究和光催化反应机理的探索反过来有助于我们从微观尺度上进一步认识光催化的本质。 MOFs材料在光催化领域已经有了初步的研究。越来越多的MOFs材料被成功应用于光催化降解染料、选择性转化有机物、光解水制氢和CO2还原等反应。典型的有MOF-5、UiO-66和MIL-125系列等。近年来,已有少量的文献综述了MOFs这类材料在光催化领域的研究。这些文献主要围绕MOFs在光催化过程中所起到的作用,比如作为催化剂、助催化剂或载体来展开;或者是从MOFs的光催化应用领域,比如污染物降解、产氢、二氧化碳还原、有机物转化来分类展开。本文围绕如何设计合成高效的MOFs光催化剂,综述了近年来国内外关于提高MOFs的光催化性能而开展的相关研究工作,包括理论研究MOFs的能级结构及化学性质、在MOFs配体上修饰官能团调变其能带结构、染料或者金属化合物光敏化MOFs提高其光吸收性能、负载金属/碳材料及半导体复合提高光生载流子的分离效率等。最后,本文对MOFs光催化剂的未来发展趋势进行了展望,强调开发新型的MOFs光催化剂,并加强对MOFs光催化机制的研究,有助于指导现有MOFs催化剂的改良和设计新型光催化剂。  相似文献   

18.
李志敏  乔宇  车广波 《化学通报》2018,81(4):297-302,348
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。  相似文献   

19.
Metal-organic frameworks (MOFs) are supramolecular nanomaterials, in which metal ions or clusters are connected by organic ligands to form crystalline lattices with highly ordered periodic porous network structure. MOFs have been widely applied in various fields, such as catalyst, sample preparation, and sensing. In recent years, MOFs based surface enhanced Raman scattering (SERS) substrates have attracted much attention since MOFs can largely improve the performance of metallic SERS substrates toward target enrichment and signal enhancement. MOFs have been exploited in SERS analysis to tackle some challenges that bare metal substrates cannot achieve. Combination of MOFs and SERS improved the sensitivity of traditional SERS analysis and extended the application scope of SERS. With the increasing exploration of MOFs based SERS substrates, there is a great demand to review the advances in these researches. Herein, this review concentrated on summarizing the preparation and applications of MOFs based SERS substrates. Representative researches were discussed to better understand the property of MOFs based SERS substrates. The advantages of MOFs based SERS substrates were highlighted, as well as their limitations. In addition, the challenges, opportunities, and future trends in MOFs based SERS analysis were tentatively discussed.  相似文献   

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