铋基金属有机框架的合成与应用

金属有机框架(MOFs)材料因其丰富的拓扑结构和有序的孔洞结构被广泛关注,近年来人们按照其不同的应用前景分别进行了综述。尽管金属中心与有机框架材料的结构及性能有着密切联系,目前针对某种特定中心金属的金属有机框架材料的梳理还较少。金属铋是唯一一种具有较大丰度、低毒性的绿色重金属元素,铋基金属有机框架(Bi-MOFs)也因此在MOFs中脱颖而出,并具有广泛的应用。由于铋盐易水解的特性,在水相中合成铋基金属有机框架材料一直是一个挑战,所以对于Bi-MOFs的开发仍然处于开始阶段。本文介绍了近年来有关Bi-MOFs常用的合成配体以及一般的合成方法,综述了Bi-MOFs在光、电催化等领域的研究进展及其在药物载体、气体吸附剂及电极材料方面的应用概况。对存在的问题进行总结并提出可能的解决方法,对未来研究和应用提出展望,以推动Bi-MOFs材料的进一步研究与运用。     

稀土基金属有机框架材料的制备及其对日落黄的电化学传感应用

室温下,以Er(NO3)3为金属源,均苯三甲酸为有机配体,通过一步共混法制备出形貌均一、尺寸约为70 nm的棒状稀土基金属有机框架材料(Er-BTC).Er-BTC的修饰不仅增加了碳糊电极的有效响应面积,而且表现出更低的电荷转移电阻.研究发现,日落黄在Er-BTC修饰碳糊电极表面的富集能力显著提升,从而导致其氧化信号得...     

稀土金属有机框架的合成及其研究进展EI北大核心CSCD

稀土金属有机框架(RE-MOFs)由于其独特的性质(例如发光、磁性和固有的孔隙率)被引起了广泛研究者的兴趣。稀土离子各种电子结构有助于RE-MOFs材料在生物医学方面(例如治疗试剂和临床诊断)的应用。本篇综述旨在突出RE-MOFs纳米晶体的合成及其在临床适应性方面的研究进展;特别是基于对相关文献的研究,探索出了RE-MOFs在药物输送、荧光/磁共振成像和生物医学传感领域潜在的效用。最后讨论了RE-MOFs在生物医学领域方面安全有效利用的设计策略,并为RE-MOFs的发展提出了挑战和未来前景。     

化学稳定金属有机框架的合成策略

金属有机框架(Metal-Organic Frameworks)是由金属离子或簇与有机配体通过配位键形成的具有孔洞结构的新一代晶态多孔材料,是近20年来配位化学领域的研究热点。作为新型多功能材料,MOFs具有高孔隙率、低密度、大比表面积、孔径可调、拓扑结构多样和可裁剪等优点,广泛应用于各种领域。尽管MOFs有许多优点,但是大多数MOFs材料的水和化学稳定性相对较差,在恶劣条件下结构无法保持,极大限制了它们的实际应用。因此,化学稳定的MOFs材料具有更大的应用前景。近年来,研究人员在提高MOFs化学稳定性方面进行了大量的探索,发展了一些非常好的方法合成化学稳定的MOFs材料。本文主要综述了近五年来化学稳定MOFs材料合成的最新研究进展。     

金属有机框架膜的制备及应用

金属有机框架化合物是一类新颖的纳米孔结晶材料,其由金属离子或簇以强的配位键形式连接多种多样的有机配体构成．金属有机框架化合物的均一孔径、高比表面积和吸附亲和力等独特的结构特点使其在组装成具有优异性能的膜方面具有很强的吸引力．金属有机框架膜在基础理论和实际应用方面显示了巨大的潜力．本文主要介绍近年来关于金属有机框架膜的制备及其在分离、化学传感、催化和电化学中的应用等研究,同时指出了目前需要克服的问题．     

导电酞菁基金属有机框架的高效电催化研究（英文）

在满足日益增长的可持续能源和环境保护需求下,开发用于多种电化学场景的新型催化剂发挥着重要作用。导电酞菁基金属有机框架（MOFs）是一类新型的层叠多孔MOFs,具有面内扩展π共轭结构,可以通过促进传质和电子/电荷转移来增强电催化活性。导电酞菁基MOFs具有优异的导电性,使其在如水、氧、二氧化碳和氮还原等各种电催化反应中非常有前景。导电酞菁基MOFs在电化学能量转换和环境研究中表现出良好的活性。本文主要关注导电酞菁基MOFs,而非其他类型的导电MOFs,并全面概述其导电机理和主要的电催化反应,还将讨论在电催化中使用导电酞菁基MOFs作为非均相催化剂的最新进展。此外,本文将探讨与导电酞菁基MOFs在电催化中的应用的挑战和展望。     

室温快速合成一种钴基金属有机框架材料纳米颗粒用于高效氧析出

采用一种在室温下快速、温和的方法制备Co-MOF-74纳米颗粒,该纳米颗粒结晶度好、形貌均匀,可在碱性介质中实现高效电催化析氧反应（OER）。相较于传统的水热合成法,通过引入三乙胺大大降低了合成所需时间,只需室温下搅拌2 h即可得到Co-MOF-74纳米颗粒（约20 nm）。该纳米催化剂呈现出更高的比表面积（760 m²·g^-1）、良好的OER活性和稳定性,在10 mA·cm^-2的电流密度下过电势仅为275 mV。     

罗丹明B-锆基金属有机框架复合材料高选择性荧光检测铁离子

罗丹明B(RhB)染料用于荧光检测时通常不具有选择性,限制了其在分析传感中的应用.本研究合成了一种将RhB包封在锆基金属有机框架(PCN-777)孔道中的复合材料(RhB@PCN-777),用于水体中Fe3+的特异性检测.与单独的RhB相比,RhB@PCN-777的光稳定性有所提高,并且在检测过程中减少了其它离子的干扰...     

磁性金属-有机骨架材料的合成及其应用

磁性金属-有机骨架(magnetic metal-organic frameworks,MMOFs)材料是近年来兴起的新型纳米功能材料,它由MOFs材料和磁性材料组合而成,具有高选择性、良好分散性和可多次重复利用等优点,在环境、医学和生物学研究领域应用广泛。本文介绍了MMOFs材料的四种合成方法,包括嵌入法、叠层法、封装法和混合法,其中嵌入法是指将磁性颗粒材料镶嵌在MOFs表面,叠层法是将MOFs层覆盖和叠加生长在官能化磁性颗粒材料表面,封装法是MOFs材料围绕磁性颗粒在其周围生长并将其包埋起来,混合法是将MOFs和磁性颗粒物通过物理或化学作用发生聚合合成。MOFs与磁性颗粒材料结合形成的MMOFs,既保留了MOFs材料的结构与性能,又增添了颗粒材料的磁性,从而大大拓展了MOFs的应用范围。鉴于MMOFs可携带特定的物质释放于指定位置,容易从复杂基质中分离,并可通过外部磁性进行定位与收集等优势与特点,其在生物医药、环境样品预处理和催化等领域得到了广泛的应用。     

镧系金属有机骨架比例荧光检测萘普生

该文构筑了双荧光发射的比例型荧光传感器,并将其用于萘普生检测。以Eu3+为金属节点,1,3,5-苯三甲酸为配体,通过超声法合成了比例型荧光传感材料Eu-MOF。探究了Eu-MOF的形貌特征、光学性质及对萘普生的检测机理。单一激发光照射下,Eu-MOF呈现源于配体和Eu3+的双荧光发射峰。萘普生的荧光发射峰与Eu-MOF在375 nm处的荧光发射峰重合,且两者之间具有内滤光效应。因此,随着萘普生的逐渐加入,Eu-MOF在375 nm处的荧光发射峰强度逐渐增强,而623 nm处则逐渐减弱,从而可实现对萘普生的比例荧光检测。Eu-MOF检测萘普生的线性范围为0.07~2.3μmol/L,检出限为0.039μmol/L。Eu-MOF在萘普生的检测中表现出良好的选择性和抗干扰能力,是实际样品中萘普生检测的优势材料。     

水分子对金属有机骨架材料结构及性能的影响

金属有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks, MOFs)是一种新型有机-无机杂化材料,其在气体的吸附分离、催化、磁学、生物医学等领域表现出诱人的应用前景.但是,在水分子存在的情况下MOFs结构及性能会受到很大的影响,极大的阻碍了其工业化进程.本文系统介绍了水分子对MOFs结构的破坏机理,并从金属和配体两方面总结了在水分子存在的情况下MOFs的稳定性问题;阐述了水分子的吸附机理以及吸附水分子后MOFs性能的变化;并且对水分子影响问题的研究趋势做了展望,以期为今后的研究提供参考.     

水分子对金属有机骨架材料结构及性能的影响

金属有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs)是一种新型有机-无机杂化材料,其在气体的吸附分离、催化、磁学、生物医学等领域表现出诱人的应用前景。但是,在水分子存在的情况下MOFs结构及性能会受到很大的影响,极大的阻碍了其工业化进程。本文系统介绍了水分子对MOFs结构的破坏机理,并从金属和配体两方面总结了在水分子存在的情况下MOFs的稳定性问题;阐述了水分子的吸附机理以及吸附水分子后MOFs性能的变化;并且对水分子影响问题的研究趋势做了展望,以期为今后的研究提供参考。     

手性金属-有机框架的设计、合成及应用

手性金属-有机框架具有框架结构多样性和功能可调性等特点,在对映异构体的识别与分离和不对称催化等领域中具有重要的应用.近年来,关于手性金属-有机框架的应用还扩展到其它研究领域,如在圆偏振荧光和手性铁电体等方面的研究中.与非手性金属-有机框架相比,手性金属-有机框架的设计不但要考虑手性的引入途径,还要考虑其结晶与纯化,因此在合成上相对困难.本综述论述了三种构筑手性金属-有机框架的有效策略,包括直接利用手性配体合成、非手性配体的自发拆分或手性模板诱导合成和非手性金属-有机框架的手性化.对近年来手性金属-有机框架在手性分子识别、对映异构体分离、不对称催化、圆偏振荧光以及手性铁电体等方面的研究进展进行了讨论.     

一系列基于混合配体策略构筑的金属有机骨架的合成、结构及性质

通过简单高效的醛酮缩合反应,合成了碱性配体2,6-二（4-吡啶基亚甲基）环己酮（BPCH）,采用3种芳香羧酸配体：对苯二甲酸（H₂TP）、间苯二甲酸（H₂IP）和均苯三甲酸（H₃TMA）,以混合配体策略制备了7例金属有机骨架（MOFs）。用单晶X射线衍射、红外光谱、粉末X射线衍射和热重分析对其进行表征并分析其拓扑结构。MOFs1、2、3均呈现为多样的三维结构,MOFs4~7表现为同构的二维结构。荧光测试结果显示该类化合物对Fe³⁺有较好的荧光猝灭效应,同时对于染料具有一定的吸附能力。     

A New 3-D Lanthanide Porphyrin: Synthesis,Structure and Photophysical Properties

A new lanthanide porphyrin, [Sm III(H3TPPSIII)]n·n H2O(1, H6 TPPS = tetra(4-sulfonatophenyl)porphyrin), has been synthesized through a hydrothermal reaction and structurally characterized by single-crystal X-ray diffraction. Compound 1 crystallizes in the P4/mcc space group of tetragonal system: a = 15.3683(12), c = 9.895(2) A, V = 2337.0(5) A3, C44H29N4O13S4 Sm, Mr =1100.30, Z = 2, Dc = 1.564 g/cm3, S = 1.063, μ(Mo Kα) = 1.502 mm–1, F(000) = 1102, R = 0.0583 and w R = 0.1666. Compound 1 is characteristic of a three-dimensional(3-D) framework with a slightly distorted square-antiprism eight-coordinated Sm3+ ion. Fluorescent study revealed that compound 1exhibits an emission in the red region. The fluorescence quantum yield and lifetime of 1 were determined to be 3.5% and 9.1 ns, respectively. UV-vis absorption spectra were also investigated.     

两个氮氧双自由基桥连的稀土一维链的晶体结构、磁性和荧光性能

选用1,2-二苯氧基乙烷取代的氮氧双自由基(BNPhOEt)与稀土金属反应,得到了2例氮氧双自由基-稀土配合物[Ln(hfac)3(BNPhOEt)]·C6H14(Ln=Tb(1)、Ho(2);hfac=六氟乙酰丙酮),其均为2p-4f一维链状结构.磁性研究表明,在配合物1和2中分别存在铁磁和反铁磁耦合.此外,对2个配...     

咪唑-芳香多羧酸金属有机骨架化合物的合成、结构及性质

以5-(1H-咪唑)异酞酸(H₂L)为配体,在水热条件下合成了3个金属有机框架化合物:[PrL(HL)(H₂O)2]·H₂O (1),Er(H_0.5L)₂ (2)和[CoL(H₂O)2]·H₂O (3)。单晶X-射线衍射测试结果表明,3个化合物都属于单斜晶系,P2₁/c空间群。化合物1中,Pr³⁺为九配位,而化合物2和3中,Er³⁺和Co²⁺均为六配位。在镧系配合物1和2中,配体中氮原子未参与配位。1为2D折叠形结构,2为3D框架结构。在过渡金属配合物3中,氮原子与Co²⁺配位,这有助于形成平面二维结构。化合物1和3通过分子间π-π堆积,进一步形成3D结构。3个化合物均展现出较好的热稳定性。     

咪唑-芳香多羧酸金属有机骨架化合物的合成、结构及性质

以5-(1H-咪唑)异酞酸(H₂L)为配体,在水热条件下合成了3个金属有机框架化合物:[PrL(HL)(H₂O)₂]·H₂O(1),Er(H_0.5L)₂(2)和[CoL(H₂O)₂]·H₂O(3)。单晶X-射线衍射测试结果表明,3个化合物都属于单斜晶系,P2₁/c空间群。化合物1中,Pr³⁺为九配位,而化合物2和3中,Er³⁺和Co²⁺均为六配位。在镧系配合物1和2中,配体中氮原子未参与配位。1为2D折叠形结构,2为3D框架结构。在过渡金属配合物3中,氮原子与Co²⁺配位,这有助于形成平面二维结构。化合物1和3通过分子间π-π堆积,进一步形成3D结构。3个化合物均展现出较好的热稳定性。