基于功能化金属有机骨架材料的比率电化学传感器在检测领域的应用进展

比率电化学传感器将电流信号的比值作为输出信号,通过电流信号比值的变化实现目标物的定量检测,具有可靠性好、重复性高等优点。金属有机骨架(MOFs)材料是一种多孔配位聚合物,因比表面积、孔隙率、孔径等结构和性能优势备受学者关注。目前,基于MOFs材料的比率电化学传感器已广泛用于多种物质的检测,成为传统检测方法的潜在替代方法。为此,对比率电化学传感器的原理、分类、常用信号物质以及不同MOFs材料的性能进行总结,重点综述了基于功能化MOFs材料的比率电化学传感器在检测领域的应用进展(引用文献60篇)。

光功能金属有机骨架材料在爆炸物检测中应用的研究进展

传统的含能材料检测方法主要是基于化学传感和精密仪器测量,但这两种方法通常很难实现爆炸物的快速检测。近十多年来,在超分子材料和配位化学交叉领域,出现了一种新材料——光功能金属有机骨架材料(LMOFs),这种材料具有多孔性、高量子产率和稳定性等特征,被认为是一种优良的发光材料。一方面,LMOFs结合了有机发光材料和金属发光材料的优势,并通过骨架内能量传递提高体系的发光效率。另一方面,LMOFs具有的整齐的孔道结构及大的比表面,有利于对不同爆炸物分子的选择性识别。因此LMOFs在分子荧光识别和检测爆炸物方面展示了较好的应用前景。系统介绍了硝基类爆炸物、氮杂环爆炸物和非含氮爆炸物三类LMOFs在爆炸物识别和检测方面的研究进展,着重总结了LMOFs的识别机理和识别选择性。未来,LMOFs对爆炸物检测的研究可能更加重视材料的表面修饰、水稳定性提高和氮杂环爆炸物检测等方面的探索。

金属有机骨架材料吸附与荧光检测水中持久性有毒有机污染物的研究与应用

近年来,环境中的持久性有毒有机污染物(persistent toxic organic substances,PTOS)因具有毒性高、生物累积性、致癌致突变性和内分泌干扰等特性引起了广泛关注,但是其在水环境介质中含量低、可与其他物质发生相互作用、迁移转化能力强等特点为其高效分离去除和快速的痕量分析检测带来了挑战.因此,开发新材料、新技术、新方法用于水中PTOS的高效分离去除、建立其快速的痕量分析检测方法对于水环境保护、再生水安全利用以及PTOS的环境风险评价具有重要意义.相对于传统的吸附材料,金属有机骨架材料(metal organic frameworks,MOFs)由于其较高的孔隙率和比表面积,易调控的孔径,大量的活性位点、可功能化以及具有良好的发光特性等优点,在吸附去除和分析检测环境中PTOS表现出优异性能.本文综述了MOFs、功能化MOFs以及MOFs衍生物材料在水溶液中吸附去除PTOS的研究与应用进展,归纳总结相应的吸附机理,特别对如何通过功能化手段来提高MOFs材料对PTOS的吸附性能进行了讨论.同时,本文还对基于吸附的荧光传感方法检测PTOS进行了归纳总结,对未来MOFs材料在吸附去除和检测水环境中PTOS方面的应用进行了展望.

金属有机骨架材料多功能阻燃聚合物应用研究进展

简要介绍了具有高孔隙率、催化吸附等特性的金属有机骨架(MOFs)材料的分类及合成方法,分别从改性以及未改性MOFs材料在聚合物中的阻燃应用及阻燃机理来阐述了近年来MOFs材料在聚合物材料阻燃方面的研究现状。最后,对其MOFs材料的应用前景进行了总结与展望。

功能化金属有机骨架材料在放射性离子检测中的应用

随着化石能源的短缺和环境污染的日益加剧,核能由于具有高能量密度和低污染排放的特点而受到青睐。然而,产生的放射性核废料仍会对人类健康和环境产生严重危害,因此对其安全有效的处置仍是这一领域的重要问题。金属-有机骨架(MOFs)是一种新型多功能分子基材料,由金属离子或者金属簇与多齿有机配体通过配位键连接自组装而成的具有周期性的网格结构。MOFs材料具有许多优于传统多孔材料的特性,使得MOFs材料在对放射性离子的吸附与检测中展现出了广阔的应用前景。本文综述了近年来关于MOFs材料功能化修饰的策略,以及基于MOFs对放射性离子的吸附和传感的研究进展,并对其今后的发展前景进行了总结和展望。

功能化纳米金属有机骨架材料的合成及其药物传输应用

本文总结了最近与纳米金属有机骨架材料(NMOFs)相关的研究进展,重点是合成策略、功能化修饰和药物传输方面应用。

功能化金属有机骨架材料中CO_(2)/N_(2)吸附分离的理论研究

金属有机骨架材料作为高比表面积、高孔隙率以及孔径尺寸可调的多孔材料,是一种极具潜力的CO_(2)物理吸附剂。本文构建了-H、-F、-Cl、-NH_(2)官能团功能化修饰的金属有机骨架kgm-1结构,通过巨正则蒙特卡罗模拟方法研究了不同压强下功能化修饰的金属有机骨架中CO_(2)/N_(2)吸附与分离行为,结果发现:CO_(2)和N_(2)的吸附量随着压强的升高而增加,功能化修饰对CO_(2)吸附量的影响明显大于对N_(2)吸附量的影响。在kgm-1-H、kgm-1-F、kgm-1-Cl、kgm-1-NH_(2)四种构型中,-F修饰可以显著提高kgm-1的CO_(2)吸附量,并提高CO_(2)/N_(2)的选择吸附比;功能化修饰后的选择性顺序遵循kgm-1-F>kgm-1-H>kgm-1-Cl>kgm-1-NH_(2)。通过气体分子-骨架间的相互作用力分析发现,骨架材料吸附气体分子主要是依靠骨架-气体分子间范德华力,极性官能团的引入明显提高了气体分子-骨架之间的相互作用力,尤其对于极性较强的CO_(2)吸附,因此也提高了CO_(2)/N_(2)混合气体的选择吸附比。本文凸显了功能化效应对CO_(2)/N_(2)吸附与分离性能的影响,同时也为碳捕获与封存技术中吸附剂材料的设计与筛选提供了理论依据。

金属有机骨架材料Fe3O4@ZIF-8作为药物载体的研究

以FeCl3·6H2O、乙酸钠、Zn（NO3）2·6H2O、2-甲基咪唑为主要原料,通过水热法合成磁性金属有机骨架材料（Fe3O4@ZIF-8）,对其进行了FTIR、VSM、SEM、TEM和EDS表征。以材料作为药物载体负载四环素,以负载量作为主要评价指标,考察了振荡时间、Fe3O4@ZIF-8用量、四环素溶液pH、四环素初始质量浓度对四环素负载量的影响。结果显示：在涡旋振荡90 s、pH=9、Fe3O4@ZIF-8用量5 mg、四环素质量浓度30 mg/L条件下,四环素饱和负载量达到12.296 mg/g。重复利用实验结果表明,Fe3O4@ZIF-8材料至少可以重复利用6次。

金属有机骨架材料(MOFs)的合成及应用研究

金属有机骨架材料(MOFs)是由有机配体与金属离子自组装形成的一种新型的具有周期性的多孔骨架材料。首先讨论了MOFs材料的不同合成方法 (缓慢扩散法、水热法、一锅法、电化学、机械化学法、微波辅助加热法和超声法等);其次总结了多功能MOFs材料的应用(氢气和甲烷的储存、CO_2捕获、有毒化合物的选择性吸附、多相催化和金属缓蚀等);最后展望了MOFs材料的工业应用前景。

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。

无机/有机杂化光功能材料研究进展

无机/有机杂化光功能材料,包括配合物、金属有机化合物、无机/有机复合物等材料.该类材料兼具有无机和有机材料的优点,已成为非线性光学材料研究领域的一个重要研究方向和热点课题.

高稳定铪金属-有机骨架材料的合成及二氧化碳捕获性能

采用高温高浓度的溶剂热方法,合成了具有高结晶度的一种金属-有机骨架(metal-organic framework,MOF)材料UiO-66(Hf),并发现该材料在沸水、酸碱等苛刻条件下具有非常好的化学稳定性。为了提高其对气体的吸附分离性能,进一步采用具有不同官能团的有机配体——氨基对苯二甲酸(H2BDC-NH2)、硝基对苯二甲酸(H2BDC-NO2)、溴对苯二甲酸(H2BDC-Br),设计合成了孔道表面具有不同化学性质的三种新型铪MOF材料,且这些材料与UiO-66(Hf)具有相同的拓扑结构。同时,气体吸附实验结果表明,极性基团的引入,尤其是氨基的引入,能极大提高材料对CO2/N2以及CO2/CH4体系的分离性能。这为以后应用于化工体系分离的新型多孔材料合成提供了理论指导。

金属有机骨架材料MIL-101及其改性材料去除环境污染物的研究进展

目前我国水环境以及空气面临着严峻的污染形势,许多危害人身体健康的污染物亟待治理。金属有机骨架作为目前新兴的多孔材料,具有高孔隙率、高比表面积、结构可调性以及不饱和金属位点等特点。这使得金属有机骨架材料具有一定的环境污染物去除能力。围绕对苯二甲酸铬金属有机骨架材料(MIL-101)及其功能化修饰的改性材料的结构信息展开,总结了材料的主要合成方法,对功能化修饰的方法和原理进行分析,重点分析了这种材料在环境污染物去除等方面的应用研究进展,包括它在重金属离子、农药、抗生素、有机染料、碘离子等污染物的吸附处理领域的应用,以及在污染物的监测和环境风险预警方面的应用潜力。指出了材料在制备成本、反复利用次数、污染物后续处理等方面仍然存在的问题。

手性金属有机骨架复合材料用于识别萘普生对映体

目的 将手性配体引入金属有机骨架材料中用来合成手性复合材料L-His-MIL-101(Cr)@SiO_(2)@dSiO_(2)。将制备的L-His-MIL-101(Cr)@SiO_(2)@dSiO_(2)作为吸附剂,采用紫外分光光度法对萘普生对映体进行手性识别与检测。方法 制备手性复合材料L-His-MIL-101(Cr)@SiO_(2)@dSiO_(2),通过扫描电镜、傅里叶变换红外光谱和圆二色谱等对其进行表征;使用紫外分光光度法检测萘普生对映体,考察了影响材料吸附效果的因素,并检测了实际水样中的萘普生对映体。结果 L-His-MIL-101(Cr)@SiO_(2)@dSiO_(2)对萘普生对映体的去除率差异可达26.0%。结论 该方法制备的手性金属有机骨架材料可用于环境样品中萘普生对映体的识别。

金属有机骨架材料UiO-66的研究进展

金属有机骨架材料具有比表面积大、有序多孔结构、骨架和金属离子可调等优点,在气体储存、分离、光催化、化学传感、药物缓释等方面具有重要的用途。金属有机骨架材料Ui O-66是由不同有机配体与金属离子Zr构筑而成,一般为正十二面体次级结构单元,具有化学稳定性好、形貌规整可调、热稳定性高、比表面积大等优点。本文综述了近年来功能化Ui O-66在气体吸附、有机染料吸附、荧光传感、药物缓释、光催化等方面的应用研究进展,并对Ui O-66的应用领域进行展望。

金属有机骨架与金属纳米粒子复合材料的制备与应用

金属有机骨架(Metal-Organic Frameworks, MOFs)材料是一种由金属离子或离子簇与有机配体通过化学键合作用自组装形成的新型多孔骨架材料。近年来,金属有机骨架材料在催化、荧光、传感、电化学、吸附分离、药物传递等诸多领域均取得了巨大的成功。结合既有的文献报道,本文系统介绍了金属有机骨架与金属纳米粒子复合材料的制备方法,并详细介绍了该复合材料在氢气储存与多相催化等领域的应用。最后,对金属有机骨架复合材料未来的研究方向与应用前景进行了展望。

金属有机架构材料(MOFs)的催化应用

金属有机架构材料(metal-organic frameworks)是一种介于有机纤维和无机沸石分子筛的新型有机-无机杂化材料。有机配体的连接作用将无机金属簇通过配位键或者超分子作用自组装连接在一起,形成具有拓扑结构的一维、二维或者三维的大分子结构。由于其灵活可调的孔结构、超高的比表面积以及易于功能化的特点,金属有机架构材料在催化应用方面展现出优异的发展前景。综述了近年来MOFs材料在催化领域的研究成果,重点关注了材料的制备方法和催化应用。

异金属Cu-Ag有机配位聚合物的光物理性质

通过分子组装的方法 ,在相同的反应条件下 ,调节控制反应物铜银前驱体的反应配比 ,设计合成了1 ,8 二异氰 萜烷 (L)的异金属铜银配位聚合物 {[CuxAg1-x(L) 2 ][BF4]}n(x =1 .0 ,0 .95 ,0 .78,0 .5 2 ,0 .1 9,0 .0 5 ,0 ) ,详细研究了配合物的光物理性质。发现紫外吸收光谱和荧光发射光谱随着不同金属配比的配位聚合物分子链长的改变 ,最大吸收和发射位置呈现谱带移动。

金属有机框架复合材料的合成及其在肿瘤诊疗领域中的应用

金属-有机框架(MOF)材料是指以有机配体为连接体和以金属离子簇为节点,通过配位键组装形成的具有周期性结构的配位化合物。该材料在气相传导、光学催化以及生物应用领域都有着应用潜力。不同形貌、大小和组分的MOF材料具有不同的物理化学性质。将金属纳米粒子和MOF材料的性能相结合,就能够有效地避免金属纳米粒子和MOF材料的相互凝聚。本文主要阐述了MOF材料的几种合成方法,包括气相法、液相法、固相法、模板法、微波法和电化学法,并对其优缺点进行了讨论。重点分析了其在肿瘤领域中的应用,包括药物负载、荧光标记和光动力学疗法等。最后指出今后其主要的研究方向是改善生物相容性、降低制备成本、扩展生物MOF及其负载药物的种类,使其应用到更多疾病的治疗上。