有机气凝胶和碳气凝胶的研究与应用

有机气凝胶与碳气凝胶是国际上近年来相继研制成功的新型纳米多孔性材料。介绍了有机气凝胶与碳气凝胶的制备过程、基本性质及应用前景。     

基于金属有机骨架(MOFs)的纳滤膜制备研究现状

纳滤膜的渗透和截留性能相互制约.金属有机骨架(MOFs)材料因其具有大孔隙率、高比表面积和孔径可调控的特点受到广泛关注,将MOFs作为纳米颗粒添加剂引入纳滤膜中,可有效缓解膜的选择性和渗透性之间的制约效应,并且赋予了纳滤膜一些其他的特点,如亲(疏)水性、抗菌性及抗污染性.本文介绍了应用于纳滤膜中MOFs的分类、特性及合...     

金属有机框架材料的结构设计及其抗菌应用研究进展

金属有机框架材料(MOFs)是由金属节点和有机配体组成的多孔晶体,在气体储存、催化降解、传感检测和医药抗菌等诸多领域受到广泛关注。在医药抗菌领域,MOFs不仅可作为良好的药物缓释载体,还兼具生物可降解性、抑制细菌活性等特性,因而成为新一代抗菌材料的研究热点。综述了MOFs的结构设计和特点,从MOFs作为抗菌剂和MOFs作为载体负载抗菌剂进行高效抗菌两个方面详细介绍了其在抗菌领域的应用。     

基于金属有机框架的光子晶体制备与应用研究进展

近年来,基于光子晶体优异的光学性能和金属有机框架(MOFs)特殊的多孔结构,使基于MOFs的光子晶体研究备受研究者们的关注。本文综述了近年来MOFs材料及其在光子晶体中的应用研究进展。首先简单介绍了MOFs和光子晶体的基本概况及MOFs与光子晶体相结合的优势,然后阐述了基于MOFs的光子晶体的制备方法,进一步概括了其应用现状,并总结了当前基于MOFs的光子晶体研究所存在的困境,最后展望了其未来的发展方向。这些工作为MOFs材料在光子晶体中的实际应用提供了策略支撑。     

金属有机骨架/石墨烯复合气凝胶微球的制备

为提高金属有机骨架材料ZIF-8(Zn(Hmim)₂,Hmim=2-甲基咪唑)的性能及扩展其应用范围,以石墨烯气凝胶微球(rGOAM)为载体,将ZIF-8均匀负载于石墨烯片层上,制得ZIF-8/石墨烯复合气凝胶微球(ZIF/rGOAM)。首先通过静电喷雾结合热/微波还原得到2种多孔、疏水的rGOAM,然后采用原位生长的方法,在水溶液中使ZIF-8于石墨烯微球的片层原位生成,得到ZIF/rGOAM。通过表征2种不同还原方式得到的ZIF/rGOAM,结果表明ZIF-8能够均匀紧密地负载到石墨烯气凝胶微球上。而相比于微波还原,热还原的石墨烯气凝胶微球的还原程度更低,具有更多含氧基团,能够固定更高含量的金属离子,因此ZIF-8的负载量更高,得到具有更好性能的复合气凝胶微球。所得ZIF/rGOAM由于气凝胶微球的多孔性,提高了ZIF-8的利用率,在气体吸附、电极材料等方面具有很大的应用潜力。     

金属-有机框架物(MOFs)储氢材料研究进展

介绍了一种新型储氢材料--金属一有机框架物(Metal-organic framework,MOFs).该材料具有许多优异的性能,如密度小、比表面积大、气孔率高等,并可通过组装来控制框架物的结构和孔径的大小,是一种具有发展前景的新型储氢材料.在总结、评述MOFs储氯材料制备、表征、储氢性能及其影响因素等研究进展的基础上提出了今后的研究重点和发展方向.     

有机-无机复合气凝胶的制备及其阻燃性能研究进展

以有机高分子材料为基体,复合无机填料制备的气凝胶复合材料具有超轻、绝热、阻燃等优异特性,可广泛应用在建筑节能保温、电子工业、航空航天等领域.本文报道了有机-无机气凝胶复合材料的制备工艺过程和方法,对比了现有气凝胶材料制备方法的优缺点,并综述了当前研究热点的几种常见气凝胶复合材料:聚乙烯醇类、纤维素类、海藻酸盐类、果胶类...     

柠檬酸交联环糊精金属有机框架材料的制备及对结晶紫的吸附

环糊精金属有机框架材料(CD-MOFs)是一种绿色环保的新型金属有机框架材料,但由于其水稳定性差,在实际应用中受到了限制。通过交联CD-MOFs和柠檬酸(CA)来提高环糊精基MOFs的水溶液稳定性。研究制备了CA改性的CA-γ-CD-MOF复合材料,并作为吸附剂从水溶液中去除阳离子染料结晶紫。在15mg CA-γ-CD-MOF用量、20℃、pH 6和60mg/L初始结晶紫浓度下,CA-γ-CD-MOF对结晶紫的平衡吸附能力为79.86mg/g,相应的清除率达到99.83%。此外,CA-γ-CD-MOF在经过3次吸附解吸循环,吸附率仍达第一次的98%以上,表现出良好的再生能力。动力学和吸附等温线研究表明,吸附遵循拟二阶动力学,CA-γ-CD-MOF吸附结晶紫是一种自发的单层吸热过程。因此,CA-γ-CD-MOF是一种高效、绿色、可循环利用的吸附剂。     

基于MOFs的碳纳米管复合材料的制备和应用进展

碳纳米管(CNTs)作为纳米材料研究中的一个重要发现,自其诞生以来就成为碳材料领域的研究热点之一.金属有机框架(MOFs)凭借其独特的多孔结构,近年来在各领域的应用已经成为研究前沿之一.随着材料科学的不断发展,对具有不同功能特性材料的复合技术研究,已经成为解决材料应用领域中关键问题的主要方法.而碳纳米管和金属有机框架作为目前材料领域两类十分重要的纳米材料,通过复合技术将碳纳米管的高导电特性和金属有机框架材料的高比表面积、丰富孔道分布特性相结合是研究与应用的必然趋势.本文综述了近年来金属有机框架和碳纳米管的主要复合形式和制备方法,整理了复合材料在超级电容器、锂电池、催化、吸附等领域的最新研究进展,对两种材料性能的协同提升方面进行了讨论和总结,并指出CNTs与MOFs材料的复合以及CNTs的生长分布具有很高的随机性,对其实现进一步控制是未来的技术研究重点.     

金属有机骨架材料HKUST-1的制备及其应用进展

金属有机骨架材料HKUST-1的骨架结构中存在大量高度分散的潜在催化活性中心,不饱和金属位点,是一种优良的吸附剂和催化剂载体,其所具有的多种理化特性使其在气体吸附分离和催化领域具有潜在的应用前景。介绍了HKUST-1的性质、制备方法等方面的最新研究进展,并特别关注了其在CO2的吸附分离以及对CO的催化方面的一些应用研究进展。     

RF有机气凝胶的合成

有机气凝胶是一种８０年代末问世的新型纳米材料。本研究以间苯二酚和甲醛为原料,在碳酸钠催化作用下,经水相溶胶－凝胶聚合、溶剂转换和超临界二氧化碳干燥合成了透明、暗红色、无裂纹的块状ＲＦ有机气凝胶,所得气凝胶密度可低至０．０３２ｇ．ｃｍ＾－３。考察了溶胶－凝胶过程中的催化剂浓度、反应物总浓度及酸交联对气凝胶特性的影响。ＴＥＭ表征表明,所得气凝胶具有典型的纳米网络结构,固体相由直径约１０ｎｍ的粒子组成,孔直径小于１００ｎｍ。     

碳气凝胶的制备及其电除盐性能的研究

在常压条件下通过溶胶-凝胶法和碳化、活化工艺制备碳气凝胶材料.用SEM和BET比表面积测量等手段对材料的表面形貌和微观结构进行分析表征,通过循环伏安法对材料的电化学性能进行研究.联系材料的微观结构和电化学性能,对碳气凝胶的电除盐过程和除盐机理进行了研究和分析,发现碳气凝胶是一种具有很大应用潜力的多孔电极吸附材料.     

硅气凝胶材料的研究进展

硅气凝胶是一种具有许多奇异性质和广泛应用前景的轻质纳米多孔性材料，近年来受到物理学家，化学家和材料学家们的重视，本文系统归纳了近年来有关硅气凝胶的研究成果，对硅气凝胶的制备原理，结构与性能以及应用开发等研究的进展作了简要的论述。     

常压干燥制备SiO2气凝胶的研究进展

综述了常压干燥制备SiO2气凝胶的最新研究进展,介绍了常压干燥过程中防止凝胶收缩、变形和碎裂的一些方法.     

氮化硼气凝胶的制备及其应用进展

氮化硼气凝胶是一类以固体为骨架、气体为分散介质的,具有三维多孔网络结构的新型纳米材料,展现出高比表面积、高孔隙率、低密度等优异的性能。此外,相比于石墨烯气凝胶,氮化硼气凝胶拥有更好的绝缘性、抗氧化性、热稳定性和化学稳定性,因此它在气体吸附、催化、污水净化、导热/隔热等领域极具应用前景。本文结合国内外研究现状,重点介绍了硬模板法、软模板法、低维氮化硼组装法和无模板法制备氮化硼气凝胶的结构和性能特点,总结了其在关键领域的重要应用,并对其未来发展方向进行了展望。     

共价有机骨架材料的合成及应用

共价有机骨架材料(Covalent organic frameworks,COFs)是有机单体通过可逆共价键连接形成的晶型有机多孔材料.自2005年首例COFs报道以来,大量新型COFs应运而生.COFs具有质量轻、密度低、结构规整、孔道结构可调、比表面积大、化学稳定性高的优势,在生命科学、环境保护和能源化工等方向具有巨大的应用潜力.由于功能化的COFs易实现不同物质在其内部的传输,目前研究人员已经成功将大量COFs应用于气体的吸附和分离与存储、催化剂、药物传递、有机电子器件和选择性分离薄膜等领域并取得了丰硕的研究成果.大量研究表明,COFs是高效存储CO2、H2和CH4的多孔材料,并且也可以作为催化剂载体,甚至可以直接作为催化剂用于催化各种化学反应.COFs的水分散度高且不会对细胞产生毒性,对布洛芬、5-氟尿嘧啶和槲皮素等药物表现出高效的负载和释放性能.2D COFs的π阵列型结构孔道高度规整,容易形成良好的载流子传导路径,可作为半导体元器件、超级电容器和质子交换膜等有机电子器件的理想候选材料.由于其高度有序且稳定的纳米孔道结构特性,2D COFs还可作为性能良好的纳滤薄膜,以高效分离溶剂中的染料分子.本文总结了COFs的各种特性并概述了COFs的结构设计、功能化和合成方法,综述了COFs在气体吸附与存储、催化剂、药物传递、有机电子器件和选择性分子筛薄膜领域的应用进展,并对其发展的新趋势进行了展望.     

间苯三酚-乙醛有机气凝胶的结构分析

以碳酸钠为催化剂、水为溶剂,间苯三酚(P)-乙醛(A)为反应前驱体,经溶胶-凝胶、交联老化、二氧化碳超临界干燥制备出间苯三酚-乙醛有机气凝胶(PA)。对PA有机气凝胶前驱体反应机制和结构的研究发现,单体的凝胶范围主要集中在间苯三酚和碳酸钠催化剂(C)的物质的量之比为20～60,孔结构主要以介孔和大孔为主,介孔数目可达65%以上。     

有机相变材料制备技术的研究进展

综述了有机相变材料在制备技术方面的研究进展.相变材料的应用范围越来越广泛,为了满足日益严格的使用要求,制备技术不断发展,在克服原有缺陷的同时,其综合性能越来越高.作为国际上相变材料研究的热点,潜热型功能热流体、定型相变蓄能材料和纳米复合储能材料正日益受到重视.     

纤维素基气凝胶吸附性能的研究进展

目前,水体污染和气体污染是环境污染中较为突出的2个问题。在解决污染的诸多办法中,吸附法因适应性好、操作简单而备受研究人员的青睐。在诸多吸附材料中,纤维素气凝胶具有高比表面积、高孔隙率、可再生性、良好的生物相容性和可降解性等优良特性,成为吸附分离领域的研究热点。文中着重介绍了纤维素气凝胶吸附重金属离子、油类、染料、有机物、盐类、PM2.5等污染源的机理、改性处理和应用,探讨了纤维素气凝胶应用于吸附分离领域存在的主要问题和面临的挑战,并对其发展前景进行了展望。