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。

金属有机骨架材料沸石咪唑酯骨架-8在抗菌方面的应用及研究进展

细菌是引起慢性传染病和感染的主要原因。用抗生素杀灭细菌、消除感染是当今普遍使用的有效医疗手段,但是抗生素的滥用和误用导致越来越多的细菌出现耐药性。此外,现有给药方式常导致大量药物难以到达作用位点,造成药效浪费。在应对抗菌困境的各类策略中,抗菌纳米材料已成为一种被广泛认可的新兴方法。沸石咪唑酯骨架-8(ZIF-8)是一种在连接节点可生长药物的金属-有机骨架材料,因具有生物相容性好、结构稳定、pH响应特性及其靶向给药且减少细菌耐药性产生的能力等特点,成为目前研究较为广泛的抗菌方式之一。同时,大量研究表明,ZIF-8有利于保持药物活性,具有潜在的临床抗菌应用可能。综述了ZIF-8的抗菌机理、在抗菌方面的应用及研究进展,并对该领域未来发展中面临的挑战和前景进行了总结与展望。

沸石咪唑酯骨架-8的制备及其对刚果红的吸附性能

为制备印染废水的吸附材料,以六水合硝酸锌和2-甲基咪唑为原材料,以去离子水作溶剂,采用水溶剂法制备沸石咪唑酯骨架-8(ZIF-8)材料。借助扫描电子显微镜、红外光谱仪、X射线衍射仪等探究ZIF-8材料的结构,测试其对阴离子刚果红染料的吸附性能,并分析其吸附机制。结果表明:ZIF-8颗粒大小均匀,表面光滑,呈多面体结构;其热裂解温度为258℃,具有良好的热稳定性;ZIF-8对刚果红的吸附更符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型,即以化学吸附为主且吸附位点等效;吸附过程为自发进行的放热反应,低温有利于吸附;在温度为20℃、pH值为7的条件下,ZIF-8对95 mg/L的刚果红溶液的吸附效果最佳,吸附量可达671.41 mg/g。

沸石咪唑酯骨架ZIF-8修饰整体柱制备及在线检测软骨藻酸应用

针对管内固相微萃取技术中普通整体柱比表面积小、结合位点少和作用效率不高的问题,基于有机金属框架柱后衍生原位生长技术,制备比表面积大、金属位点多的沸石咪唑酯骨架ZIF-8修饰整体柱,对整体柱的结构及性能进行表征,并将其与高效液相色谱-二极管阵列检测技术联用,进行花蛤和贻贝中软骨藻酸的在线富集及检测分析。结果表明:ZIF-8修饰整体柱的聚合结构紧密均匀,比表面积为230.92 m^(2)/g;花蛤和贻贝的贝肉样品中软骨藻酸的检测限达到0.3μg/kg,花蛤和贻贝中软骨藻酸的加标回收率分别达到(92.4±2.5)%~(94.5±1.0)%、(91.4±2.4)%~(92.6±1.5)%。

超临界二氧化碳中合成钴基沸石咪唑酯骨架的研究

为开发合成沸石咪唑酯骨架(zeolitic imidazolate frameworks, ZIFs)的绿色高效的新工艺,以乙酰丙酮钴(cobalt(Ⅱ) acetylacetonate, Co(acac)_(2))与2-甲基咪唑(2-methylimidazole, 2-MeIm)作为反应物,在超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide, sc-CO_(2))的反应介质中,快速合成了钴基沸石咪唑酯骨架(ZIF-67)。结果表明:当Co(acac)_(2)与2-MeIm摩尔比为1:8,在60℃和30 MPa的条件下,10 min内即可获得具有良好形貌且尺寸为300~350 nm的ZIF-67晶体。所得ZIF-67晶体的热解温度高于500℃,具有微孔结构特征。该方法不仅大大缩短了反应时间,并降低了反应温度,而且避免了有机溶剂的使用,为该类ZIFs材料提供了一种绿色且高效的合成新工艺。

沸石咪唑酯骨架材料阻燃聚合物研究进展

沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)作为金属有机框架材料(MOFs)的分支,不仅具有较大的比表面积,而且可包覆、吸附粒子。因而成为催化、分离等领域的研究热点,但在阻燃聚合物应用中研究较少。基于此,论述了ZIFs的基本结构,重点综述了近年来国内外ZIFs作为各种聚合物复合材料的高效阻燃添加剂及其对阻燃性能的影响。最后,对ZIFs阻燃剂未来发展的机遇和挑战进行展望。

沸石咪唑酯骨架材料/石墨相氮化碳量子点/乙酰胆碱酯酶复合物定量检测小鼠脑组织中的乙酰胆碱

以二水合乙酸锌、2-甲基咪唑、石墨相氮化碳量子点(g-CNQDs,7mg)和乙酰胆碱酯酶(AchE)为起始原料,采用一锅法制备了沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)包载g-CNQDs和AchE的酸度敏感型复合物ZIFs@g-CNQDs@AchE,并和患阿尔茨海默病(AD)小鼠的脑组织样品在pH 7.4磷酸盐缓冲溶液中室温反应2.5h,在380nm激发波长下测量体系在475nm处的荧光强度,用于测定乙酰胆碱(Ach)的含量。结果显示,合成的复合物呈十二面体结构,平均粒径约300nm,加入Ach后,Ach渗透进入复合物,被AchE催化生成乙酸,体系酸度增加,复合物结构瓦解,g-CNQDs释放,475nm处出现明显的荧光发射峰。Ach的浓度在5.5~82.5mmol·L^(-1)内和对应的体系荧光强度呈线性关系,检出限(3S/N)为1.83mmol·L^(-1);常见的干扰物质(葡萄糖、多巴胺)以及干扰离子(Fe^(2+)、Fe3+、Cu^(2+)、Mg^(2+)、Zn^(2+))对Ach的检测无干扰,复合物的特异性较高;按照标准加入法对阳性实际样品进行回收试验,成功检出了Ach,回收率为93.2%~112%,测定值的相对标准偏差(n=5)为0.82%~3.4%。构建的酸度敏感型复合物可作为一种潜在的载体,用于AD诊疗。

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。

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Co(C_7H_5N_2)_2·1.5H_2O的合成与晶体结构

以2-羧基苯并咪唑配体与过渡金属离子Co2+为前驱体,通过溶剂热反应得到一个新的沸石咪唑酯骨架材料Co(C7H5N2)2.1.5H2O(1),采用单晶X射线衍射、红外光谱、热重分析、粉末X射线衍射等对产物进行了系统表征.配合物1属三斜晶系,空间群R-3,Co2+离子通过有机配体相连构成沸石结构,骨架中存在笼状结构和一维隧道孔.

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。

pH响应性吡唑醚菌酯/沸石咪唑酯骨架材料纳米颗粒的制备及抑菌活性

沸石咪唑酯骨架材料(ZIF-8)稳定性好,比表面积大,纳米粒径可调,具有酸敏感性。为研究其在农药递送中作为缓控释载体的性能和应用,以吡唑醚菌酯(pyraclostrobin,以下简称Pyr)为模式农药,以二价锌为配位中心,二甲基咪唑为有机配体,采用“一锅法”制备了pH响应性吡唑醚菌酯控释剂Pyr@ZIF-8;通过扫描电子显微镜(SEM)、动态光散射激光粒度仪(DLS)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)等物理手段对Pyr@ZIF-8的形貌、粒径和Zeta电位等进行了表征;采用高效液相色谱(HPLC)考察了其在紫外光源下的光解稳定性和不同pH值下的酸控释放性能;最后分别采用菌丝生长速率法和盆栽试验研究了其对油菜菌核病菌的抑制效果。结果表明:所制备的Pyr@ZIF-8的平均粒径为143.1 nm,载体ZIF-8对Pyr的负载率为10.8%;与Pyr原药相比,紫外光照下Pyr@ZIF-8中Pyr的降解率降低了6.2%;在pH值分别为4.0、6.0、8.0的环境下静置24 h,Pyr@ZIF-8中Pyr的释放率分别为88.1%±2.5%、67.3%±3.1%和25.6%±2.9%,表现出pH响应性释放性能;在0.1μg/mL质量浓度下,Pyr@ZIF-8对油菜菌核病菌的抑制效果比其乳油高16.4%(生长速率法)和9.4%(盆栽试验)。上述结果表明,所制备的纳米递送体系Pyr@ZIF-8不仅具有减缓吡唑醚菌酯光降解的作用,还有良好的酸控缓释和更高的抑菌效果。

己烷在沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8、ZIF-67上的吸附性能研究

常温法合成了沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8和ZIF-67,用XRD、SEM和BET测试手段对所合成的样品进行了表征。测定了正己烷、2-甲基戊烷单组份分别在ZIF-8和ZIF-67吸附材料上的吸附等温线,结果发现各组份在ZIF-8上的静态饱和吸附量均高于ZIF-67;通过固定床动态吸附穿透实验测定了正己烷/二甲基戊烷混合液在ZIF-8上的连续流出穿透曲线,结果表明,ZIF-8对正己烷具有明显的吸附选择性,总压1.0 MPa、进料浓度比1∶1时ZIF-8对正己烷的动态吸附量为0.40 g·g^(-1)、正己烷/二甲基戊烷分离系数为5.71。

沸石咪唑酯骨架材料合成及应用研究进展

沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)作为金属有机骨架材料(MOFs)重要类别,是利用二价过渡金属离子与咪唑类配体之间的配位作用形成的一种具有分子筛拓扑结构、多孔性和高对称性的多孔材料。由于沸石咪唑酯骨架材料的结构和功能多样化,使其在很多领域有着广泛的应用,尤其是在气体分离、催化和吸附等领域。本文概述了沸石咪唑酯骨架材料的结构特点,论述了其合成方法,整理分析了近几年沸石咪唑酯骨架材料的应用研究,为今后的相关研究提供参考。

沸石咪唑酯骨架结构材料Co-ZIF-9催化氨硼烷水解制氢（英文）

采用溶剂热方法合成了沸石咪唑酯骨架结构材料Co-ZIF-9,并将其用于非均相催化氨硼烷水解放氢实验.结果表明:配位的Co-ZIF-9在室温下能够有效地催化氨硼烷放出氢气,且其催化活性远高于Co纳米粒子,Co-ZIF-9的多孔结构在催化中起了很大的作用.另外,Co-ZIF-9催化水解氨硼烷的活化能约为40.8 k J mol-1,低于多数用于该催化实验的其他催化剂,表明所合成的沸石咪唑酯骨架结构材料Co-ZIF-9具有优越的催化性能.

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。

沸石咪唑酯骨架结构材料在超级电容器中的应用研究

超级电容器作为一种新型的储能器件,近年来引起了人们的高度关注。沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIFs)作为金属骨架结构材料(MOFs)中的一种,具有无机沸石高稳定性与MOFs高孔隙率等特点。主要介绍了近5年来ZIFs材料及其复合材料在超级电容器中的应用及发展。

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。

基于沸石咪唑酯骨架-8的LiFePO4改性

商业化LiFePO_4(LFP)正极材料的导电性一直是制约其性能提高的关键。为了提高LFP的性能,利用沸石咪唑酯骨架-8(ZIF-8)制备多孔碳材料(CZIF-8)改善商业化LFP正极材料的导电性,对比了两种改性LFP的方法:1)将退火的ZIF-8以物理混合的方法与LFP混合制得LFP/CZIF-8正极材料;2)ZIF-8在LFP表面原位生长后退火制得LFP@CZIF-8正极材料。X射线粉末衍射(XRD)、氮气吸脱附(BET)和拉曼光谱等测试证明,改性后的LFP仍具有橄榄石型结构,同时出现了具有介孔结构的石墨化碳材料的特征。扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)测试证明LFP/CZIF-8样品中LFP与CZIF-8之间未形成链接结构,而在LFP@CZIF-8样品中二者形成了核壳结构。电化学阻抗测试(EIS)表明,改性后样品的离子传输阻抗明显减小,说明两种方法均提高了LFP的导电性。充放电循环测试表明,两种改性方法均能提高LFP的循环性能和库伦效率。不同的是,倍率性能测试表明,LFP/CZIF-8样品的高倍率性能比LFP@CZIF-8样品更有优势,在10.0 C电流倍率下能够达到57.8 m A·h/g。这一研究为商业化锂离子电池电极材料的改性提供了新的思路,并且通过方法优化为产业化做了铺垫。

基于硅烷改性沸石咪唑酯骨架的透明超疏水涂层的制备及性能研究（英文）

以甲基三乙氧基硅烷(MTES)为前驱体,结合沸石咪唑酯骨架(ZIF-8),采用溶胶凝胶法制备了表面带甲基的SiO_2修饰ZIF-8(CH_3-SiO_2@ZIF-8)纳米粒子,经修饰剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)改性后喷涂于玻璃表面,获得了超疏水涂层。微观形貌分析揭示了该涂层具有多孔结构。水滴在该涂层上的静态接触角达到(152±0.5)°,滚动角为(8±1.2)°。该涂层的可见光透过率达到90%以上。自清洁、喷水、防雾等试验的结果表明,该超疏水涂层难以被润湿,且具有良好的稳定性和防雾性。