聚合物基MOFs复合材料的制备及应用

金属有机骨架化合物(MOFs,配位聚合物)主要是由金属离子与有机配体通过自组装作用而形成的一种有机无机多孔配合物,它具有结构可调、孔隙率高以及比表面积大等特点,在生物医药、传感、气体分离膜等方面有着广泛的应用,但单一的MOFs材料也有一定的缺点,如稳定性差、机械强度低等。为了改善其缺点,一些研究者将MOFs材料与无机物、有机物复合,在改善MOFs材料缺陷的同时扩宽它的应用范围,本文重点阐述了MOFs材料与聚合物的复合研究进展。本文根据MOFs材料的命名、组分单元和合成方法的不同将MOFs分为以下几类,如网状金属有机骨架材料(IRMOFs)、类沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)、莱瓦希尔骨架材料(MILs)、孔/通道式骨架材料(PCNs)等;归纳了聚合物基MOFs复合材料常用的两种制备方法,即物理共混法和原位法;总结了聚合物与MOFs间的复合方式,主要有非共价键复合和共价键复合。非共价键复合包括氢键、范德华力、静电作用等;共价键复合主要是氨基与羧基间的复合。在非共价键复合和共价键复合中都有氢键的作用,并且通过共价键可以使聚合物和MOFs材料更好地复合,从而使聚合物基MOFs复合材料更加稳定,应用更加广泛。最后介绍了聚合物基MOFs复合材料在生物医药、传感、气体分离膜等方面的应用现状,并对聚合物基MOFs复合材料的发展趋势进行了展望,主要包括复合材料的复合方式、复合材料的结构调控,以及复合材料在其他领域的应用。希望本文能为聚合物基MOFs复合材料方面的研究提供一定的指导与借鉴。     

金属-有机骨架材料改性研究进展

金属-有机骨架(MOF)材料是由金属离子或金属簇中心和有机配体组成的多孔材料，但是MOF存在化学稳定性较差、机械强度低、导电性能弱等缺点。用功能材料对MOF进行改性制备的复合材料，不仅具备MOF自身的优点，还能改善其他方面的性能，目前已广泛应用于气体吸附与分离、催化反应、药物传输、传感检测等领域。综述了近年来不同功能材料对MOF的改性研究进展，并对MOF复合材料的未来发展前景进行了展望。     

Fe基MOFs及其复合材料自组装与性能研究进展

金属-有机骨架(metal-organic frameworks, MOFs)是一种通过有机配体连接的新兴多孔材料,在气体储存、药物运输、催化和化学传感等方面存在广泛的应用前景。概述了基于密度泛函理论(density functional theory, DFT)与机器学习(machine learning, ML)相结合预测与设计Fe基MOFs的最新研究进展,详细描述了当前主要的Fe基MOFs材料的合成方法,指出了该类材料的晶体结构及配位环境特点。通过将纳米粉体与Fe基MOFs材料相结合的方式对Fe基复合材料的合成方法进行概括。总结了Fe-MOFs及其复合材料在电催化固氮、吸附、导电、催化等性能的应用,并指出了当前Fe-MOFs及其复合材料在发展中存在的不足。最后,对Fe基MOFs及其复合材料进行总结与展望。     

MOFs材料合成及其对有机气体吸附研究进展

讨论了金属有机骨架(MOFs)材料的不同合成方法,并结合国内外研究现状分别分析了IRMOFs、MILs、ZIFs和PCN等系列MOFs材料对有机气体吸附的研究进展,比较其性能及分析研究中的难点,对MOFs材料在有机气体吸附领域的应用进行了展望。     

多功能MOFs基复合材料研究进展

金属-有机框架(MOFs)材料是通过金属离子与有机桥联配体自组装形成的配位聚合物,因其易于制备、结构多样及孔道表面可修饰等特点成为新一代的晶体多孔材料。而由于MOFs机械强度低且化学稳定性差,使其发展受到一定限制。构建MOFs基复合材料可以有效弥补这些缺陷,同时可引入新的性质和功能。与单一材料相比,MOFs基复合材料具有更大的比表面积和孔隙率、更高的催化效率和稳定性。介绍了近年来报道的各类MOFs基复合材料的主要制备方法;归纳了MOFs基复合材料的种类;综述了其在气体吸附、光学、催化、传感以及药物缓释等领域的应用;最后对MOFs基复合材料今后的发展进行了展望。     

MOFs作为防毒面具中吸附材料的应用研究

金属有机骨架材料(MOFs)是由金属离子与有机配体自组装而成的结构规整的多孔骨架材料,其巨大的比表面积使其在有毒气体分子吸附等领域有着广泛应用。可以通过对MOFs材料中有机配体进行酸、碱修饰,增加气体与材料骨架之间的相互作用,提高对有毒气体的吸附选择性及吸附容量。简单介绍了MOFs材料的多样性,分类总结了MOFs材料作为防毒面具中吸附材料对酸性、碱性及中性有毒气体的吸附性能。最后,对MOFs材料作为防毒面具吸附材料的应用前景进行了展望,宽范围、高吸附容量的MOFs材料是用于防毒面具中的理想吸附材料,是今后吸附材料研究的重点方向。     

金属有机骨架材料吸附去除水体中重金属研究进展

金属有机骨架(metal-organic frameworks,MOFs)是一类新型的有机-无机杂化多孔材料,由于其具有比表面积大、孔隙率高、孔径可调、结构多样、开放的金属位点和化学可修饰性等诸多优点在污染物吸附去除领域受到广泛的关注。通过总结近几年MOFs、MOFs复合材料和MOFs后修饰材料在水体中重金属离子的吸附去除方面的研究进展,并对其应用前景做出展望。     

离子液体改性金属-有机骨架复合材料的构筑策略及在环境介质中的应用

金属有机骨架（Metal-organic framework,MOF）是具有较高的孔隙率、比表面积及高度可设计性的新型纳米材料,在吸附分离、固相萃取等诸多领域有着广泛应用。离子液体（Ionic liquid,IL）具有稳定性好、功能可设计的特点,它作为新型绿色溶剂有极大的应用前景。将IL负载到MOF的孔隙中,开发新型离子液体改性金属有机骨架（IL/MOF）复合材料,可以充分发挥两种材料的优势。本文讨论了迄今为止IL/MOF复合材料的所有构筑策略及在大气环境介质中捕集分离CO₂和去除水环境介质中污染物的应用和优势,并对未来IL/MOF复合材料在环境介质中的应用方面进行了总结和展望。     

MOFs在废水处理中的应用

金属有机框架(MOFs)化合物作为一类新型固体多孔材料,在催化、传感及气体分子的吸附和分离等方面的应用报道较多,但在液体中的应用由于水稳定性不好研究较少。综述了不同种类的金属有机聚合物在污水处理中的应用。     

多级孔金属有机骨架材料的合成及应用研究进展

通过对目前多级孔金属有机骨架材料MOFs的合成方法及其在吸附、催化、传感领域应用进行介绍与总结,对多级孔MOFs材料的合成方法与应用前景进行评述与展望。     

磁性金属有机复合材料的合成与应用

金属有机框架材料(MOFs)是一种将金属离子中心与有机配体通过配位键结合起来的一类具有网格结构的材料。由于金属离子以及有机配体的多样性,MOFs的结构也具有多样性。磁性金属有机复合材料是一种新型的复合材料,既结合了MOFs的网状结构及结构多变性的优点,又结合了磁性材料易于分离且可重复利用的特性,使得这种材料在药物载体、多相催化、选择吸附等多种方面都有着较为广泛的应用。以经典的几类MOFs为分类依据,研究了它们与磁性材料结合形成新型复合材料的方法,同时概括了这些新型复合材料在不同领域的应用,最后提出了该材料目前所存在的问题,并对今后的研究方向进行了展望。     

MOFs材料改性及其吸附二氧化碳的研究进展

化石燃料燃烧后产生的二氧化碳气体的大量排放引起了人们的极大关注.CO2吸附捕获具有技术可靠、成本低等特点,应用前景广阔.金属有机骨架材料(MOFs)具有良好的化学稳定性和热稳定性,以及独特微孔结构而成为一种高效的CO2吸附材料.重点介绍了使用MOFs进行CO2吸附捕集的最新研究进展,总结了MOFs材料的制备、改性方法及...     

金属有机骨架材料在锂硫电池正极中的应用

锂硫电池因其具有高的理论能量密度,近年来成为高性能二次电池领域的研究热点。为了有效提升锂硫电池的电化学性能,具有孔径分布可控、孔隙率高以及易于功能化等诸多优点的金属有机骨架(MOFs)材料被广泛探索研究。通过对MOFs材料进行修饰改性,制备的多种MOF复合材料、MOF衍生材料表现出了更优的电化学性能,有效提升了电极反应动力学、改善了电池循环性能。针对当前锂硫电池研究中的关键问题,对各类MOFs材料、MOF复合材料和MOF衍生材料在锂硫电池正极中应用的研究进展进行了综述,并对未来MOF基材料在锂硫电池正极中应用的发展趋势作出了展望。     

MOFs基材料对金属离子吸附分离的研究进展

金属有机框架(MOFs)基功能材料在金属离子吸附等方面具有重要的应用价值和前景。通过表面改性或功能化MOFs可得到对不同离子响应的高效吸附材料，这种响应是依靠MOFs材料的本身优良属性或与改性材料之间的协同作用，进而充分发挥各组分的优势实现不同金属离子的吸附分离。介绍了MOF基吸附材料的类型、制备方法以及其对金属离子吸附的研究进展，并对功能化的MOFs材料的研究方向进行了展望。     

磁性MOFs材料在环境污染物分离检测应用中的研究概况

金属有机框架(MOFs)材料具有较大比表面积和可调孔径等特点,已成为近年来的研究热点,它在催化、储氢、药物缓释和吸附分离等领域拥有广阔的应用前景。但MOFs材料回收困难的缺点限制了其推广应用,因此人们将传统MOFs材料与功能性纳米粒子结合,形成新型纳米复合材料,这极大地拓宽了MOFs的应用范围。介绍了MOFs与磁性纳米颗粒结合构成磁性金属有机框架(MMOFs)材料的制备方法,及其在环境污染物检测分离领域中的应用进展。     

金属有机骨架材料质子传导的研究进展

金属有机骨架材料(MOFs)由于其结构多样性、骨架的可修饰性、超高比表面积和孔隙等特点,在质子传导、气体分离和吸附、催化、化学传感和生物医药领域有着独特的优势和广泛的应用。本文综述了近年来金属有机骨架材料在质子传导方面的研究进展,系统地阐述了质子传导的Grotthuss机理和Vehicel机理,并针对两种不同的机理分别总结了提高MOFs质子传导率的方法,对质子传导MOFs的设计具有显著的指导意义。此外,还介绍了质子传导MOFs最重要的应用之一——质子交换膜。质子交换膜由于其高电导率、易成膜以及优良的选择性透过等特点在燃料电池上有巨大的应用潜力。质子交换膜燃料电池的快速发展,可改善对化石燃料高度依赖的能源结构和日益恶化的环境问题。     

长春应化所新型锂离子电池负极材料制备研究获进展

正近年来,纳米多孔金属有机骨架化合物(MOF)在气体吸附和分离、多相催化、传感器和微反应器等方面展现出较好的应用前景。中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室轻金属与电池材料组,合成了一系列过渡金属氧化物及其复合材料,该类材料具有高的放电比容量和良好     

金属有机骨架中的水稳定性和吸附性能研究

金属有机骨架(MOFs)是一类新型的多孔纳米材料,由金属团簇和有机配体自组装而成。由于具有超高的表面积、可控的孔尺寸和可调的化学环境等优点,使其在空气净化、化学传感、气体存储、催化和CO2捕捉等方面表现出非常好的应用前景。然而水稳定性一直是阻碍其工业化应用的瓶颈,所以研究MOFs和水的相互作用及MOFs的水解机理具有非常重要的意义。主要从MOFs水稳定性的研究方法,影响因素,如何增强MOFs的抗水性和有关MOFs水稳定性研究的最新动态等方面进行了详细论述,并指出了当前存在的问题和今后的发展方向。     

金属-有机框架材料碳化制备多孔碳及其应用

近年来,金属有机框架材料(MOFs)作为一种新型的有机-无机杂化多孔材料,因其具有比表面积大、孔道和化学性质可调等特点而被广泛应用于吸附、催化、气体储存等领域,但是由于MOFs的不稳定性使其在应用方面受到限制。为了克服这方面的限制,可以通过碳化法使其更加稳定。综述了以MOFs为模板,通过直接和间接碳化法来制备稳定多孔碳材料,并对其在吸附、催化等方面的应用进行了叙述。     

金属-有机骨架材料的微波法制备及其应用

金属-有机骨架(MOFs)材料是一类由有机配体与金属中心经过自组装而形成的具有可调节孔径的材料。MOFs材料作为新功能材料,近年来成为研究的热点,在制备方法上有了很大的突破。采用微波法制得的MOFs材料与传统无机多孔材料相比,具有超大的比表面积和孔容积、可调的拓扑结构和孔径、良好的热稳定性等优点,因而在化学工业中有着广阔的应用前景,被广泛用于气体储存、催化、吸附等领域。对MOFs材料的微波法制备以及其应用进行了简单的介绍。