沸石咪唑酯金属-有机骨架材料的合成研究

沸石咪唑酯金属-有机骨架材料(Zeolite-Imidazolate Frameworks,ZIFs)是具有类沸石结构的一类金属-有机骨架材料,水热性良好。研究了3种ZIFs(ZIF-4、ZIF-7和ZIF-8)合成过程中加料顺序、晶化时间、晶化温度和干燥时间对产品晶化度的影响,得到了优化的合成条件,对优化条件下合成的ZIF-8进行了BET和SEM表征,验证了其晶型结构。

类沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)的研究进展

类沸石咪唑酯骨架化合物(zeolitic imidazolate frameworks,ZIFs)是一种新型的MOFs材料,ZIFs是将咪唑环上的N原子络合到二价过渡金属离子上而形成的一种具有沸石拓扑结构的多孔晶体材料,通过调变配体或配体间的相互作用就可以形成不同结构的ZIFs。ZIFs的合成方法包括溶剂热法、水热法、液相扩散法、胶体化学法、微波合成法和超声法等,本文综述了ZIFs材料的多种优异性能,介绍了近些年来ZIFs材料在选择性气体吸附/分离、催化反应、光学、磁性材料及其他方面的应用。最后对合成新型的ZIFs材料,并将该ZIFs材料应用在电子设备、能源利用以及环境保护等方面进行了展望。

离子液体修饰的磁性类沸石咪唑酯骨架材料在藻毒素分析中的应用

采用基于离子液体修饰的类沸石咪唑酯磁性复合纳米材料(IL@M/ZIF-8)的磁性固相萃取(MSPE)前处理技术,结合超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱法(UPLC-MS/MS)测定环境水体中痕量微囊藻毒素MC-RR和MC-LR的浓度水平。以扫描电镜和透射电镜对合成材料进行表征,并对UPLC-MS/MS条件和MSPE技术中吸附剂用量、水样pH值、洗脱溶剂的种类、振荡时间等参数进行优化。在最佳条件下,MC-RR和MC-LR分别在0.01~5μg/L和0.05~5μg/L浓度范围内呈良好线性,线性系数(r)分别为0.9995、0.9993,检出限分别为1.98、3.94ng/L,定量下限分别为6.52、12.98ng/L。将该方法应用于实际水样的测定,加标回收率为88.5%~108%,相对标准偏差为1.5%~7.2%。该方法操作简单,灵敏度高,可用于水样中痕量微囊藻毒素的检测。

新型类沸石金属-有机骨架材料用于天然气中CO_2的分离

研究了在usf型类沸石金属-有机骨架材料(usf-ZMOF)中不同金属离子(Li+,Na+,K+,Rb+,Cs+,Mg2+,Ca2+,Sr2+,Al3+)对天然气分离(以CO2/CH4,CO2/H2,CO2/N2为研究对象)的不同影响.结果表明,此类材料对于3种体系的分离选择性均高于现有材料.其中性能最好的是Al-usf-ZMOF,其对CO2/CH4,CO2/N2和CO2/H2的分离选择性分别为290,1700和16800.同时,对于经不同的离子交换后的usf-ZMOF,吸附选择性随着离子电荷值的增加而增大;对于同一主族的离子,选择性随着原子序数的增加而减小.而上述现象的产生是由阳离子和CO2间的强静电作用所致.

沸石咪唑酯骨架材料包覆类黑素环保色料的制备

为解决类黑素在着色过程中不稳定、易水解、染色效率低等问题,利用物理包覆法,将沸石咪唑酯骨架材料(ZIF-8)作为载体包覆类黑素,制备类黑素环保色料。其工艺参数为:ZIF-8粉末用量100 mg、类黑素溶液质量浓度12 g/L、包覆时间3 h、吸附温度30℃、磁力搅拌器转速2000 r/min。对包覆后的类黑素色料定量和定性分析后可知,该试验得到了包覆率大于50%的类黑素环保色料。

双金属沸石咪唑酸酯骨架基混合基质膜的制备及CO_(2)/N_(2)分离性能研究

以Cu^(2+)、Zn^(2+)为配位金属,合成了双金属沸石咪唑酸酯骨架纳米粒子Cu-Zn-ZIF。将其与聚醚嵌段共聚酰胺(PEBA2533)共混,制备了混合基质膜PEBA/Cu-Zn-ZIF,用于CO_(2)/N_(2)分离。实验结果表明,随Cu-Zn-ZIF纳米粒子的加入,混合基质膜的CO_(2)渗透性能大幅增加,而CO_(2)/N_(2)选择性则先增加后降低。当Cu-Zn-ZIF添加量为15%时,混合基质膜的CO_(2)渗透性能达到320Barrer,CO_(2)/N_(2)选择性能达到47,比相同添加量下的PEBA/ZIF-8混合基质膜分别提高了36%和38%,接近Robeson分离上限。

类沸石咪唑酯骨架材料-8的形貌调控及其催化制氢性能

类沸石咪唑酯骨架材料-8(ZIF-8)是一种具有较大比表面积和较强稳定性的多孔材料,被广泛应用在气体存储分离、催化等领域。该工作报道了不同实验条件如Zn^(2+)/2-甲基咪唑的物质的量比、表面活性剂用量和不同的反应溶剂对ZIF-8形貌和尺寸的影响,其中Zn^(2+)/2-甲基咪唑配比是影响形貌及尺寸的关键因素。通过扫描电子显微镜(SEM)、BET、和X射线衍射(XRD)对合成制备的ZIF-8纳米粒子进行表征,发现调变投料比可将样品粒径从1500 nm逐渐减小至850~250 nm,形貌由截角立方体转变为截角十二面体,最终变为十二面体。其中粒径为250 nm的ZIF-8纳米粒子比表面积为1730 m^(2)/g,孔径和孔容分别为1.5 nm和0.6 cm^(3)/g,由此可知该粒径ZIF-8具备非常优异的载体特性,故进一步采用浸渍法,以硼氨为还原剂,在该尺寸ZIF-8纳米粒子上原位负载贵金属/金属纳米粒子,并对其进行组分优化。所设计合成的催化剂ZIF-8/Pt_(0.002)@Ni_(0.2)在催化氨硼烷制氢实验中表现出卓越的性能,60 s即可催化氨硼烷完全放氢。

沸石咪唑酯骨架结构材料合成及性能研究进展

沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIFs)是一类以咪唑或其衍生物为配体的特殊金属有机骨架结构材料(MOFs),因其结构多样性、高度的热学和化学稳定性及高效捕获和存储CO2等性能,近几年受到国内外研究者的广泛关注。本文对含咪唑基配体材料的合成和发展现状进行了综述;总结了这种材料在气体的存储和分离、磁性、催化等方面的性能,并对这种新型材料在设计、合成与应用中的广阔前景作了展望。

沸石咪唑酯骨架材料ZIF-90的合成及应用研究进展

ZIF-90是一种沸石咪唑酯骨架材料,具有比表面积大、孔道结构均一、水热稳定性和化学稳定性高、易于修饰和合成简单等优点,可以广泛地应用于分离、吸附、催化、药物载药等领域。简单介绍了其合成方法和发展现状,结合不同应用领域的特殊要求,提出了目前应用领域存在的问题,并针对行业的发展进行了展望。

金属有机骨架ZIF-8材料作为农药载体的研究进展

将农药有效成分负载到适宜的载体材料上,通过对载药颗粒进行修饰赋予药物靶向传输、控制释放等功能,可以提高药效和利用率、延长持效期、降低副效应。金属有机骨架(MOFs)由于其独特的结构特征和功能特性,在农药负载领域受到了广泛的关注。其中,沸石咪唑酸酯骨架-8 (ZIF-8)是MOFs中一种性能优异的材料,具有比表面积大、孔隙率高、稳定性高、制备简单、pH响应及生物相容性好等优点,是一种理想的农药载体材料。本文总结了ZIF-8常见的合成方法以及常用的负载药物方法,重点综述了ZIF-8作为农药载体的研究进展,分析了ZIF-8作为农药载体可能存在的问题和未来的研究方向,为ZIF-8在农药负载领域的研究与应用提供参考。

基于类沸石咪唑酯框架ZIF-8纳米抗菌剂的研究进展

一直以来,抗生素是治疗细菌感染最有效的手段,然而新型抗生素的研发速度落后于细菌耐药性的快速增长,导致感染性疾病死亡率逐渐上升。因此开发其他形式的抗菌技术是目前研究重点和难点。近年来,纳米技术逐渐应用到生物医学领域,纳米药物载体成为广大学者的研究焦点。其中,类沸石咪唑酯框架ZIF-8是一种生物相容性好、结构稳定的金属有机框架材料,是一种极具潜力的抗菌材料及抗菌药物载体。对其在此方面的研究现状做一综述。

沸石咪唑酯骨架(ZIFs)的制备及性能研究进展

叙述了几种常用制备沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)材料的方法,并对各种方法进行深度分析。还对其各项性能进行了阐述,其优异的吸附性、稳定性、催化性与摩擦性能在气体吸附与分离,废水治理,化学传感器制作,光催化领域及润滑等方面应用十分具有前景。

沸石咪唑酯骨架材料合成及其在气体吸附分离领域的研究进展

气体分离在石油化工和化工生产中有非常重要的作用。沸石咪唑酯骨架(ZIFs)作为一种新型的多孔材料,具有大比表面积、高孔隙率、多样的结构组成和超高的热稳定及化学稳定性,成为该领域的研究热点。本文围绕ZIFs材料的合成展开,详尽地总结了现阶段ZIFs在气体吸附分离领域的应用,重点介绍ZIFs在工业CO_2捕获及分离、轻质烃分离、气相色谱分离、用于气体分离的ZIFs基膜、惰性气体分离和有毒气体分离等行业的研究进展。同时指出,ZIFs材料在气体吸附分离领域的应用仍需要进一步研究,如新型低成本配体的开发、探索更多的合成方法来调整晶体结构、提升ZIFs材料的吸附效率,才能使ZIFs从实验室走向工业化。

超疏水沸石咪唑酯骨架材料ZIF-90的制备及其气体吸附性能

以自制沸石咪唑酯骨架材料ZIF-90为原料,自制2,3,4,5,6-五氟苄胺为修饰剂,通过后修饰法制备了超疏水ZIF-90,采用SEM、XRD、FTIR等技术对其进行了表征,并进行了气体吸附性能测试。表征结果显示:制备的超疏水ZIF-90晶体结构和形貌良好;水接触角高达152.1°;修饰剂分子与ZIF-90晶体上的自由醛基成功发生缩胺反应。气体吸附实验结果表明:当相对压力小于0.02时,超疏水ZIF-90的CO_2吸附量较ZIF-90明显增大,CO_2/N_2和CO_2/CH_4的理想吸附选择系数由修饰前的15.76和4.88分别提升至33.28和17.13;超疏水ZIF-90具有优异的憎水性能。

具有染料选择吸附性的衍生于沸石咪唑酯骨架-67的NiCo-层状双氢氧化物设计与合成

以沸石咪唑类金属有机骨架(ZIF-67)为模板合成了一种新型的中空吸附剂NiCo-LDH@ZIF-67,该吸附剂对甲基橙具有良好的选择吸附性以及可循环性。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、红外光谱、电子能谱和氮气吸附-脱附等手段对样品进行了表征。研究了溶液的pH值、甲基橙的初始浓度以及染料与吸附剂作用时间对NiCo-LDH@ZIF-67吸附性能的影响。结果表明,该吸附剂对甲基橙的吸附动力学符合准二级动力学模型,且吸附等温线符合朗缪尔方程。当pH值等于4,吸附时间15 min,吸附剂用量为2400 mg/L时,该吸附剂对甲基橙的最大吸附量可达1766 mg/g,高于之前文献报道的类似吸附剂。此外,NiCo-LDH@ZIF-67能从甲基橙和亚甲基蓝的混合溶液中选择性吸附甲基橙。

类沸石咪唑骨架ZIF-8复合材料构筑及其应用——针对包装行业VOCs的监测和处理

本文以石墨烯量子点为基体,在边缘接枝甲基咪唑,再与锌离子络合形成含石墨烯量子点的类沸石咪唑骨架ZIF-8复合材料。其中,柠檬酸为碳源,组氨酸提供甲基咪唑为配体。利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、红外光谱、吸附等手段研究复合材料的微观结构和对VOCs的监测效果。制备的类ZIF-8复合材料具有三维多孔结构,将其作为荧光探针,二甲苯、丙酮和甲醛三种VOCs作为监测目标,吸附结果表明复合材料对二甲苯、丙酮和甲醛均具有良好的监测灵敏度,其中对二甲苯的监测灵敏度更高,检测极限达到0.014μg/mL。

沸石咪唑酯骨架化合物ZIF-8强化羧肽酶A降解能力的研究

基于金属有机骨架化合物在酶固定与催化技术上进行广泛运用,将其应用于真菌毒素酶降解领域之中.选择沸石咪唑酯类金属有机骨架化合物ZIF-8对赭曲霉毒素A的降解酶羧肽酶A进行负载与保护,并对负载前后以及不同体系条件下羧肽酶A的降解活性进行分析.结果证明ZIF-8材料可以通过负载有效提高羧肽酶A的降解活性和对复杂环境的适应能力,并用果汁实际样品验证该复合产物对赭曲霉毒素A的降解能力.

类沸石咪唑酯骨架及其复合材料对废水中重金属的吸附研究进展

近年来类沸石咪唑酯骨架(ZIFs)材料以巨大的比表面积、发达的孔道和丰富的表面活性官能团,在废水中重金属处理方面显示出巨大的优势和潜力。介绍了ZIFs的合成方法,综述了各类ZIFs及其复合材料对重金属离子的吸附性能和吸附机理,指出了目前ZIFs材料在重金属吸附处理中的主要问题,并展望了未来ZIFs复合材料的发展方向。

沸石咪唑骨架材料(ZIF-8)的结构生长过程

以2-甲基咪唑为有机配体,由硝酸锌提供金属离子,在室温下以甲醇为溶剂合成了沸石咪唑骨架(ZIF-8)晶体.通过红外光谱、X射线衍射、透射电子显微镜、热重分析等手段对晶体结构及其生长过程进行了表征.结果表明:随着反应时间延长ZIF-8晶体迅速形成,然后逐渐堆积成六面体二维结构,进而形成三维十二面体结构.对ZIF-8结构的生长过程的理解有助于通过控制ZIF-8的大小和形态来制备出功能化的金属有机骨架材料.

金属有机骨架材料储存CO_2的研究进展

随着温室效应日益严重,研发高效捕获CO_2的新型材料对于缓解环境压力具有重要意义。金属有机骨架材料具有高比表面积、结构多样性和孔道可调控性等优点,尤其在储存CO_2方面展现出惊人潜质。简要介绍金属有机骨架材料及其延伸化合物——沸石咪唑酯骨架材料和共价有机骨架材料作为新型储存CO_2材料,在结构、储存CO_2性能和机理等方面的研究进展,并阐述了该类材料在研究过程中存在的不足与发展前景。