MIL-101/P25复合材料的制备及光催化性能

本文采用水热法,将MIL-101负载到预处理过的P25表面,制得MIL-101/P25复合光催化材料,通过X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外（FTIR）、低温N₂物理吸附-脱附（BET）、热重（TG）、场发射透射电镜（FETEM）和光致发光光谱（PL）等对催化剂进行结构表征,同时考察MIL-101及复合材料的稳定性,并且提出协同因子指标来定量评价复合带来的协同效应。结果表明MIL-101呈片状,与P₂₅部分结合。复合后,MIL-101的稳定性得到提高。在适当的配比下,复合具有协同效应,当Cr（NO₃）₃·9H₂O与P25的物质的量之比为1：1时,复合材料对罗丹明B的可见光催化活性最高,协同因子达到1.64。复合材料对无色有机污染物水杨酸同样表现出良好的光催化效果。     

Ag-Y/MIL-101吸附剂的制备及其吸附脱硫性能

通过银、钇双金属改性制备了Ag-Y/MIL-101吸附剂,并对Ag-Y/MIL-101进行了X射线衍射(XRD)、电镜(SEMEDS)、比表面积(BET)和热重(TG-DTG)表征。考察了Ag-Y/M IL-101金属负载顺序、金属负载浓度、金属溶液用量、负载时间对脱硫性能的影响,优化了吸附脱硫条件。结果表明,金属改性得到的Ag-Y/MIL-101保持了MIL-101的晶格结构。与M IL-101相比,Ag-Y/MIL-101的比表面积和孔容均有所下降。适宜Ag-Y/MIL-101的制备条件为:先负载银后负载钇,银离子和钇离子的负载浓度均为30 mmol/L,金属溶液用量均为1 mL,负载时间为8 h。适宜Ag-Y/MIL-101的吸附脱硫条件为:吸附剂用量0.05 g,模拟油为10 mL,吸附温度为60℃,吸附时间为8 h。在此条件下,Ag-Y/MIL-101对噻吩的吸附量达到21.7 mg/g。Ag能显著提高MIL-101的吸附硫容,Y能显著提高MIL-101的吸附选择性,因此,Ag-Y/MIL-101吸附剂中Ag和Y的协同作用使其拥有比MIL-101更高的硫容和噻吩脱硫选择性。     

金属有机框架MIL-101(Fe)用于增强光催化降解含油污水中的原油（英文）

利用溶剂热法合成了一种稳定的金属有机框架(MOF)MIL-101(Fe),并作为一种新型光催化剂提高了油田废水中原油的降解性能。通过对反应条件的优化,确定了以下最佳参数：暗反应时间为30 min,光反应时间为30 min,p H值为5.5,催化剂量为150 mg/L,反应温度为303.15 K。在这些反应条件下,去除率达到了94.73%。本研究是铁基MOFs在油田废水光催化降解中的应用。MIL-101(Fe)在温和的酸性条件下表现出良好的稳定性,并且可以有效地循环利用。这些发现为利用MIL-101(Fe)作为一种很有前途的工业应用材料,通过光催化降解从受油污染的水中去除原油提供了有价值的见解。     

以MIL-101为基底的核壳型氯霉素分子印迹聚合物的制备及应用

以合成的金属有机框架材料MIL-101为基底,氯霉素(CAP)为模板分子,采用溶胶凝胶法,制备核壳型CAP分子印迹聚合物(MIL-101@MIP)。通过X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对MIL-101与MIL-101@MIP的结构和形貌进行了表征。结果表明, MIL-101为规整八面体结构,在其表面覆盖了有序、多孔的印迹聚合物壳层。测试了分子印迹聚合物的静态、动态和选择性吸附性能。MIL-101@MIP对CAP的最大吸附量为66.56 mg/g,22.5 min达到吸附平衡,且对CAP有较高的特异识别能力。将其作为固相萃取填料,结合HPLC法,对水产品中的CAP进行分析,加标回收率为75.0%～103.7%,相对标准偏差为1.2%～3.9%(n=5)。     

甲烷在MIL-101上的吸附平衡分析及充放气特性

为研制吸附储存天然气(ANG)用的金属有机框架物(MOFs),选择MIL-101(Cr)试样进行甲烷的吸附平衡与充放气实验。试样由溶剂热法合成,经测试77.15 K氮吸附数据作表征结构后,在温度293-313 K、压力0-100 k Pa和0-7 MPa条件下测试甲烷吸附平衡数据,运用亨利定律标绘和Toth方程确定甲烷在试样上的极限吸附热和绝对吸附量,比较了ClausiusClapeyron(C-C)方程和Toth势函数计算的等量吸附热。最后,在工程应用对应的流率10-30 L/min,对装填940 g试样、容积为3.2 L的适型储罐吸附床进行甲烷充放气实验。结果表明,甲烷在试样上的平均极限吸附热为23.89 k J/mol,测试范围内Toth方程预测的平均相对误差为1.06%,由C-C方程和Toth势函数确定的平均等量吸附热分别为15.51和13.56 k J/mol;在有效充放气时间内,储罐在10和30 L/min流率时的总充/放气量分别为347 L/338 L和341 L/318 L,放气率为98.3%和94.1%。工程应用应选用C-C方程确定的等量吸附热,并采取慢充/放以增大充/放气量和提高吸附床脱气率。     

溶剂热法合成用于高效光催化燃油脱氮的TiO2@MIL-101（Cr）复合材料（英文）

溶剂热合成技术是一种有效合成复合材料的技术。在本研究中,通过溶剂热法制备了不同比例复合的TiO₂@MIL-101（Cr）复合材料。并利用这些材料进行可见光光催化燃油脱氮（吡啶）。对所得催化剂采用XRD、FT-IR、SEM、TEM、BET和DRS进行表征。通过活性实验结果可以得到,20%TiO₂@MIL-101（Cr）具有良好的催化活性,在可见光光照4 h后,对吡啶的脱除率高达70%。最后,通过对HPLC-MS数据分析,得到一个光催化燃油脱氮的可能机理。     

反胶束法原位合成P25-MPTMS-CdS及光化学性能研究

本文将反胶束法制备的CdS晶体键合在经γ-巯丙基三甲氧基硅(MPTMS)修饰的P25粒子的表面.产物P25-MPTMS-CdS复合粒子的紫外-可见吸收和粒子形貌分别用漫反射光谱仪和透射电镜进行了表征.同时也进行了光催化降解甲基橙溶液的实验,发现P25-MPTMS-CdS在紫外和可见光下区域都具备较高的光催化活性.经过18h的可见光照后(λ>400nm),紫外-可见光谱表明,P25-MPTMS-CdS粒子具备较好的光稳定性.     

以醋酸盐为矿化剂合成金属有机骨架MIL-101

以醋酸钠为矿化剂, 通过水热合成法直接获得了较纯净的Material Institut Lavoisier-101(MIL-101). 样品经粉末X射线衍射、比表面积及孔径分布和热重分析表征, 并与以氢氟酸为矿化剂合成的MIL-101进行了比较. 结果表明, 以醋酸钠为矿化剂合成的MIL-101的性能优于以氢氟酸作为矿化剂合成的MIL-101, 并且样品经后续纯化处理后能进一步提高比表面积和孔容; 用非定域密度泛函法(NLDFT)分析计算得到了MIL-101的孔结构信息. 合成的MIL-101骨架能稳定至300 ℃以上, 其热稳定性略低于以氢氟酸作为矿化剂合成的MIL-101.     

PdAg/MIL-101(Fe)催化NaBH4水解制氢

将PdAg纳米颗粒负载到MIL-101(Fe)上作为硼氢化钠水解制氢的催化剂。采用XRD、TEM、HRTEM、XPS、SEM和EDS等方法对催化剂PdAg/MIL-101(Fe)的结构进行了表征。PdAg/MIL-101(Fe)在硼氢化钠水解制氢中表现出较高的催化活性,在温和的条件下水解制氢最大速率为2.60 L·min^–1·g_cat.^–1。详细研究了反应温度、催化剂用量、氢氧化钠和硼氢化钠浓度对该催化反应的影响规律。结果发现,制氢速率很大程度上依赖于反应温度,随着反应温度的升高,制氢速率明显增加,制氢的表观活化能为54.89 kJ·mol^–1。该催化剂重用性能好,5次循环后仍能保持活性。     

Assembling Ultrafine SnO2 Nanoparticles on MIL-101(Cr) Octahedrons for Efficient Fuel Photocatalytic Denitrification

Effectively reducing the concentration of nitrogen-containing compounds (NCCs) remains a significant but challenging task in environmental restoration. In this work, a novel step-scheme (S-scheme) SnO₂@MCr heterojunction was successfully fabricated via a facile hydrothermal method. At this heterojunction, MIL-101(Cr) octahedrons are decorated with highly dispersed SnO₂ quantum dots (QDs, approximate size 3 nm). The QDs are evenly wrapped around the MIL-101(Cr), forming an intriguing zero-dimensional/three-dimensional (0D/3D) S-scheme heterostructure. Under simulated sunlight irradiation (280 nm < λ < 980 nm), SnO₂@MCr demonstrated superior photoactivity toward the denitrification of pyridine, a typical NCC. The adsorption capacity and adsorption site of SnO2@MCr were also investigated. Tests using 20%SnO₂@MCr exhibited much higher activity than that of pure SnO₂ and MIL-101(Cr); the reduction ratio of Cr(VI) is rapidly increased to 95% after sunlight irradiation for 4 h. The improvement in the photocatalytic activity is attributed to (i) the high dispersion of SnO₂ QDs, (ii) the binding of the rich adsorption sites with pyridine molecules, and (iii) the formation of the S-scheme heterojunction between SnO₂ and MIL-101(Cr). Finally, the photocatalytic mechanism of pyridine was elucidated, and the possible intermediate products and degradation pathways were discussed.     

MIL-101限域Au纳米颗粒催化对硝基苯酚加氢反应

利用MIL-101有序纳米孔道的限域能力,制备出一系列尺寸较小且分散度均匀的Au纳米颗粒Au@MIL-101催化剂,通过X射线衍射、高分辨透射电子显微镜、物理吸附仪和原子发射光谱仪对该催化剂进行了表征.该催化剂在温和的反应条件下对对硝基苯酚加氢反应表现出良好的催化活性.     

铬-对苯二甲酸MOF的框架异构：MIL-88B(Cr)和MIL-101(Cr)

可以通过简单地控制乙酸浓度的方法,在相似的水热合成条件下合成2种同一家族的金属有机框架材料(MOFs):MIL-88B(Cr)和MIL-101(Cr)。在相对较低的乙酸浓度下,可以得到平均粒径为100 nm的MIL-101(Cr),并拥有很高的BET比表面积(3543 m^2·g^-1)。而在相对较高的乙酸浓度下,则可得到另一种具有“呼吸”特性结构的MOF——MIL-88B(Cr)。利用粉末X射线衍射、扫描电镜、N2吸附-脱附分析、热重分析等对它们的结构、形貌、孔隙率等性质做了详细的分析。     

仪器分析综合实验:MoS2/MIL-101(Fe)的制备、表征及其光催化降解布洛芬的研究

采用溶剂热的方法制备出MoS2/MIL-101（Fe）纳米复合型催化剂,通过X射线衍射、固体紫外-可见漫反射光谱、傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜对催化剂的结构和形态进行表征。并用该催化剂对布洛芬（Ibuprofen,IBP）进行光催化降解,采用高效液相色谱对IBP光催化降解前后的浓度进行定量分析,采用高效液相色谱-质谱联用仪对IBP光催化降解产物进行定性分析。本实验将制备复合材料的方法与多种仪器分析方法相结合,让学生了解材料制备方法及其应用的同时,着重学习了各种分析测试仪器的使用方法和基本原理。     

MIL-101/Au复合粒子的绿色合成及其对福美双的拉曼检测灵敏性

采用静电自组装方式构建了金属有机骨架(MOF)MIL-101和具有表面等离激元(SPP)的金纳米粒子(Au NPs)的复合材料,该材料可作为高灵敏度、可重复使用的表面增强拉曼散射(SERS)检测平台。在水溶液中,无需任何修饰剂,仅利用前体粒子的电负性,便成功制备了稳定的复合粒子。由于MIL-101的富集能力和Au NPs的电磁增强效应,设计的MIL-101/Au复合粒子具有超高的SERS灵敏度,对罗丹明6G(R6G)的检出限低至10^-10 mol·L^-1。同时,衬底具有出色的稳定性、良好的再现性和可回收性。此外,该基底可用于直接捕获和灵敏检测福美双等农药残留。     

Anti-Influenza Virus Study of Composite Material with MIL-101(Fe)-Adsorbed Favipiravir

Nanomaterial technology has attracted much attention because of its antibacterial and drug delivery properties, among other applications. Metal-organic frameworks (MOFs) have advantages, such as their pore structure, large specific surface area, open metal sites, and chemical stability, over other nanomaterials, enabling better drug encapsulation and adsorption. In two examples, we used the common pathogenic bacterium Staphylococcus aureus and highly infectious influenza A virus. A novel complex MIL-101(Fe)-T705 was formed by synthesizing MOF material MIL-101(Fe) with the drug favipiravir (T-705), and a hot solvent synthesis method was applied to investigate the in vitro antibacterial and antiviral activities. The results showed that MIL-101(Fe)-T705 combined the advantages of nanomaterials and drugs and could inhibit the growth of Staphylococcus aureus at a concentration of 0.0032 g/mL. Regarding the inhibition of influenza A virus, MIL-101(Fe)-T705 showed good biosafety at 12, 24, 48, and 72 h in addition to a good antiviral effect at concentrations of 0.1, 0.2, 0.4, 0.8, 1.6, and 3 μg/mL, which were higher than MIL-101(Fe) and T-705.