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1.
金属-有机框架材料(metal-organic frameworks,MOFs)是一类基于金属离子与有机配体组装而成的配位多孔材料,具有高比表面积、多活性位点、结构可剪裁、易功能化等特征.相当一部分MOFs能够表现出类半导体的行为,其有序结构不利于光生电子-空穴复合中心的产生,同时其多孔特性更是便于光生载流子的快速/高效利用.因此,近年来MOFs材料在光催化领域受到越来越广泛的关注与研究.本文从光催化反应类型出发,包括光催化染料降解、光催化有机物转化、光催化裂解水产氢、光催化水氧化、光催化二氧化碳还原反应等,总结了近年来MOFs及其复合催化剂设计合成及在光催化领域的应用研究进展,同时简要介绍了部分MOF衍生材料在光催化领域的应用,并对MOFs材料在光催化领域的应用前景进行了展望.  相似文献   
2.
闫绍兵  焦龙  何传新  江海龙 《化学学报》2022,80(8):1084-1090
燃料电池阴极氧还原(ORR)催化剂目前主要以商业Pt/C为主, 其高成本和稀缺性极大地限制了燃料电池的广泛应用. 为了替代Pt/C催化剂, 廉价高效的非贵金属催化剂目前受到了广泛的研究和关注. 利用氧化石墨烯(GO)为诱导模板, 借助表面丰富的含氧官能团, 实现了Co基金属有机框架材料(MOF) (ZIF-67)在GO表面的原位生长, 构筑了ZIF-67/GO层状复合材料. 热解过程中, 石墨烯的存在有效抑制了Co纳米颗粒的团聚, 并且很好地维持了原始的层状结构. 最终获得的Co@N-C/rGO复合催化剂材料实现了活性位的高度分散, 并且具有丰富的孔结构和优异的导电性能. 在电化学性能测试中Co@N-C/rGO表现出优异的ORR性能, 其起始电位为0.96 V, 半波电位0.83 V, 远优于ZIF-67直接热解得到的Co@N-C材料, 且性能与商业Pt/C催化剂相当. 此外, Co@N-C/rGO复合催化剂还表现出良好的催化稳定性和甲醇耐受性, 显示出该材料作为燃料电池氧还原催化剂的重要潜力.  相似文献   
3.
碳酸二甲酯(DMC)是一种重要的工业产品, 被广泛应用于制备锂离子电池溶剂和聚碳酸酯等化工产品. 一氧化碳(CO)酯化反应制DMC是一种新型的碳一技术路线, 具有成本低、反应效率高和安全等优势, 近年来引起了广泛的研究兴趣. 许多研究表明, Pd单位点催化剂(Pd SSCs)可以催化该反应高选择性合成DMC, 却易被反应物CO还原成Pd纳米颗粒, 从而导致DMC选择性快速下降. 因此, 设计合成稳定的Pd SSCs显得尤为重要. 通常, 研究人员通过增加Pd原子与载体之间的相互作用来稳定催化剂. 在各种载体中, 金属有机框架材料(MOFs)由于具有比表面积大、稳定性好、可修饰性强等特点, 是稳定单金属位点的理想载体. 选择自身较为稳定且易修饰的UiO-66-NH2作为载体, 采用后合成修饰的方法将吡啶-2-甲醛引入UiO-66-NH2的孔中. 吡啶-2-甲醛通过与氨基进行反应连接在UiO-66-NH2的框架上, 进而创造了相近的双氮原子位点共同鳌合Pd原子, 记为PdII-UiO-66-X%. 该催化剂在反应中, 展现出极高的DMC选择性, 同时也具备良好的催化稳定性, 在70 h的连续评价中, 依旧能够保持85%以上的DMC选择性. 该工作这一发现对构筑稳定Pd SSCs高选择性催化合成DMC提供了新思路.  相似文献   
4.
本文采用超快瞬态吸收光谱技术研究了“半导体/金属-有机骨架(MOF)”复合体系中的位置效应. 半导体TiO2纳米颗粒被嵌入或担载于一种典型的MOF材料Cu3(BTC)2. 通过实时跟踪这两个复合体系中的电子动力学行为,发现半导体与MOF之间形成的界面态可作为高效的电子转移纽带,其效率与二组份的相对位置密切相关,从而导致这两个复合体系光催化CO2还原的性能差异. 本文对“半导体/MOF”复合体系中界面电子转移行为和效应的机理进行了解读,为基于MOF材料的光电化学应用提供了有益的设计思路.  相似文献   
5.
铁结合蛋白(Fbp)是致病菌获取Fe3+的关键蛋白。本文采用氨三乙酸(H3NTA)和硝酸铋反应制备BiNTA.2H2O,并运用元素分析、NMR等手段进行表征。通过在大肠杆菌中克隆表达和分离纯化出奈瑟氏淋病双球菌的Fbp,测定不同计量比nBiNTA/napo-Fbp下反应的紫外可见光谱,确定BiNTA与apo-Fbp的反应为一级反应,反应速率常数约为(0.175±0.064)min-1(10 mmol.L-1 Hepes/HPO42-pH 7.4缓冲溶液,310 K)。NH4BiCit与apo-Fbp的反应也为一级反应,反应速率与BiNTA相近。Bi3+与apo-Fbp的饱和结合计量比为1∶1,形成三元配合物Fbp-Bi-NTA的结合常数(lgK)为(21.43±0.20),形成Fbp-Bi-Cit的结合常数(lgK)为(16.03±0.03)。实验结果表明,致病菌中运输Fe3+的蛋白铁结合蛋白可作为含铋抗菌药物的潜在靶分子。  相似文献   
6.
马恩  江海龙 《结构化学》2007,26(10):1159-1164
TbCu(TeO3)2Cl was obtained in high yield from high temperature solid-state reac-ion of Tb4O7,CuO,CuCl2 and TeO2 in a 1:2:2:8 molar ratio at 710 ℃ in an evacuated quartz tube. Its structure was established by single-crystal X-ray diffraction. The title compound crystal-lizes in monoclinic,space group P21/c,with a=5.409(2),b=14.994(6),c=9.183(4),β= 98.884(5)°,V=735.8(5) ?3 and Z=4. TbCu(TeO3)2Cl is isostructural with LnCu(TeO3)2X (Ln= Dy,X= Cl; Ln=Er,X=Cl,Br). Its structure features a three-dimensional (3D) network built from Tb(Ⅲ) and Cu(II) ions interconnected by tellurite and chloride anions; the chloride anion and the lone-pair electrons of the tellurium(IV) ions are oriented toward the cavities of the tunnels in the network. Solid-state luminescent spectrum of TbCu(TeO3)2Cl shows a strong emission band at 545 nm with a luminescent life time of 291 μs.  相似文献   
7.
金属-有机框架(MOFs)材料是由金属簇节点或金属离子与有机配体连接而成的典型的无机-有机杂合物, 作为一类新兴的无机多孔晶态材料, MOFs因具有高度有序的多孔性、 结构可裁剪性、 高比表面积及灵活多变的骨架类型等优点而在工业合成、 能源开发、 环境治理和生物制药等领域展现出广阔的应用前景. 本文从氢能源的开发利用出发, 总结了近年来MOFs基纳米复合材料在催化化学制氢方面的研究进展. 讨论了常见的含氢量高的化学储氢材料, 包括氨硼烷、 甲酸和水合肼等; 催化材料主要有单一MOFs、 MOF基贵金属和非贵金属复合材料及MOF基衍生材料等. 最后, 对MOF基复合材料在液相催化化学储氢中的应用前景进行了展望.  相似文献   
8.
一种可溶性卟啉MOF的微波辅助合成及其光催化性能   总被引:3,自引:0,他引:3  
传统水热法合成的金属有机框架(MOFs)普遍是颗粒尺寸较大的粉末材料,作为多相催化剂虽然便于回收利用,但在液相反应中会存在分散性差、传质阻力大、可接触活性位少的缺点,对催化活性有不利影响.若将MOF多相催化剂均相化,则可兼备均相和多相催化剂的优势.本工作采用了微波辅助合成法成功制备了一种可溶性的卟啉MOF,记为S-Al-PMOF.相比于传统水热法合成Bulk-Al-PMOF需要180℃反应16 h,微波辅助合成法只需140℃反应30 min,更加简单高效.S-Al-PMOF经超声分散可完全溶于乙腈形成澄清的胶体溶液,并且能够一直保持澄清状态而不会聚沉,而Bulk-Al-PMOF分散在溶剂中只能形成悬浊液且很快便会沉降.与此同时,S-Al-PMOF可通过抽滤法从溶液中分离出来,再次超声分散于新的溶剂中则又可以重新形成澄清的胶体溶液,此过程可以重复多次,证明其具有多相催化剂便于分离回收的优势.作为卟啉类MOF,Al-PMOF具有优异的敏光能力,为了验证其同时具备均相和多相催化剂的优势,引入Pd作为共催化剂,测试了S-Al-PMOF在液相光催化分解水制氢反应中的催化性能,并与Bulk-Al-PMOF进行了对比.结果显示,由于能完全溶于液相反应体系,S-Al-PMOF的光催化制氢活性约为Bulk-Al-PMOF活性的14倍,且S-Al-PMOF可以通过抽滤后再溶解分散的方式回收利用,在三轮循环反应的测试中,S-Al-PMOF的活性可以很好地维持.本工作成功实现了可溶性MOF催化剂的制备,为MOF多相催化剂的均相化提供了一种新的思路.  相似文献   
9.
金属有机骨架材料(MOF)又称多孔配位聚合物(PCP),是一类由金属团簇和有机配体通过配位作用形成的新型晶态多孔材料.近30年, MOF材料在催化领域受到了广泛的关注和研究.MOF的多孔结构和高比表面积可以实现催化位点的空间分离并促进物质传输,从而提高催化活性.MOF可以像均相催化剂一样在原子精度进行灵活剪裁和调控,同时具有非均相催化剂易分离回收的优势.通过结合均相和非均相催化剂的优点, MOF表现出了诸多优于传统催化材料的独特性质.本文首先简要介绍了MOF基催化材料设计的基本原理和MOF应用于催化的独特性,其次对MOF在催化中面临的瓶颈和局限进行了论述,最后指出了MOF在未来催化领域中潜在的独特应用前景.MOF材料中金属节点、有机配体和孔空间都可以进行灵活功能化,从而赋予催化活性.金属节点上的不饱和配位点可作为路易斯酸催化中心.配体可以通过修饰不同功能基团从而赋予催化活性.此外,金属节点和有机配体还可以通过接枝外来催化位点进行功能化.更重要的是, MOF孔空间可以限域客体活性单元,极大扩展了活性位的来源.MOF还可以作为前驱体通过化学转化获得多孔碳、金属化合物及其复合材料.MOF的高...  相似文献   
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