孔内富氨基的高稳定性铟基金属有机骨架高灵敏电化学传感多巴胺

为设计高稳定性且高灵敏度的纯金属有机骨架(MOF)电化学传感器以检测多巴胺(DA),我们选用铟基MOF[In(2-NH_(3)-BDC)(2-NH_(2)-BDC)]·1.5H_(2)O(RSMOF-1,RSMOF=resistance switchable metal-organic framework,2-NH_(2)-H_(2)BDC=2-氨基对苯二甲酸)修饰玻碳电极(RSMOF-1/GCE)。制备的电极RSMOF-1/GCE的DPV测试结果显示其线性范围为0.990~663μmol·L^(-1)、检出限为0.770μmol·L^(-1)。在多种干扰物质如尿酸、尿素、葡萄糖和对乙酰氨基酚存在的条件下,RSMOF-1/GCE对DA仍具有高的选择性。理论模拟结果显示,在RSMOF-1孔道内壁的—NH_(2)可通过氢键增强与DA分子的相互作用,使RSMOF-1/GCE具有灵敏的电化学传感DA的性能。

高密度自由羧基氧修饰孔壁的锌基金属有机骨架靶向电化学传感对乙酰氨基酚

基于刚性苯多羧酸H4BPTC(联苯-3,3′,5,5′-四甲酸),构筑了一例孔壁修饰高密度自由羧基氧的三维刚性锌基金属有机骨架:{[Zn2(BPTC)(H_(2)O)(DMF)2]·DMF·H_(2)O}n(SXNU-5-Zn)。SXNU-5-Zn具有好的酸碱稳定性(pH=3~8)和热稳定性。以SXNU-5-Zn构建了基于纯MOFs材料的电化学传感器(SXNU-5-Zn/GCE),其可高灵敏、选择性的检测对乙酰氨基酚(AC),检测的线性范围宽(0.02~765μmol·L^(-1)),检测限低至0.0138μmol·L^(-1)(S/N=3)。此外,所制备的SXNU-5-Zn/GCE传感器已成功应用于实际样品复方对乙酰氨基酚片中AC含量的检测。

金属有机骨架材料吸附CO_(2)的研究进展

由温室效应引起全球气候变暖的环境问题受到越来越多的关注,CO_(2)是对温室效应影响最大的气体。我国提出了“碳中和,碳达峰”的目标,实现目标的前提是提高对CO_(2)的减排与控制,在实现“双碳”目标过程中碳的捕集至关重要。金属有机骨架材料作为一种新型的吸附材料,可以进一步提高CO_(2)的捕集。本文阐述金属有机骨架材料的分类、合成方法以及改性方法的优缺点,探讨该材料吸附CO_(2)的机制,并对比在单组分和多组分条件下的吸附效果,提出使用醋酸盐或者氯化氢辅助加热优化传统水热法,以及使用不同氨基种类和氨基负载优化改性方法是未来重要的研究方向,最后展望了金属有机骨架材料吸附剂的前景,为进一步开展金属有机骨架材料吸附CO_(2)的研究提供参考。

阴离子柱杂化金属有机骨架材料对N_(2)/CO_(2)的吸附与分离性能研究

通过巨正则蒙特卡洛(GCMC)模拟方法,研究了具有不同结构的6种阴离子柱杂化的金属有机骨架材料(AP-MOFs)对N_(2)/CO_(2)的吸附与分离性能。主要研究了这6种AP-MOFs材料分别对N_(2)、CO_(2)的单组分吸附、N_(2)和CO_(2)的二元等摩尔混合气体吸附,以及N_(2)/CO_(2)的分离性能。通过AP-MOFs对N_(2)、CO_(2)的单组分吸附性能研究发现,非互穿结构比互穿结构更有利于N_(2)、CO_(2)的吸附。通过N_(2)/CO_(2)的二元等摩尔混合吸附性能研究发现,拥有较高CO_(2)吸附热的非互穿结构(SIFSIX-3-Cd)具有更优异的分离性能。综上所述,具有互穿结构的AP-MOFs材料有利于CO_(2)的吸附,而非互穿结构的AP-MOF则有利于CO_(2)/N_(2)分离。

氨基修饰MIL-101金属-有机骨架化合物的制备、表征及其对Knoevenagel反应的催化性能

采用后处理法将氨基接枝到具有开放金属位的金属-有机骨架化合物MIL-101上,利用XRD、N2吸附—脱附、元素分析等手段对材料进行了表征,并考察了其对Knoevenagel反应的催化活性.结果表明,在不破坏母体骨架结构的同时,氨基被成功地引入MIL-101骨架结构中;氨基修饰的MIL-101对Knoevenagel反应具有很高的催化活性:当催化剂量为0.05 g、反应时间为1 h时,苯甲醛的转化率可以达到97%,并且材料在循环使用过程中不存在氨基流失的情况.

金属有机骨架衍生氧化物材料作为MALDI-TOF MS基质用于氨基酸分析

目的:为了拓展基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)在小分子检测领域的应用,本文合成了三种金属有机骨架衍生氧化物,作为MALDI-TOF MS新型基质,用于高效分析氨基酸。方法:本文以三种金属有机骨架材料(MOFs)为前驱体,通过TiO_(2)纳米涂层修饰,并经过煅烧得到其金属氧化物,用作MALDI质谱基质,研究其在氨基酸检测方面的优势,探究基质浓度对检测结果的影响,考察材料的重现性和定量分析能力。结果:三种MOF-衍生金属氧化物材料相比其前驱体MOFs和TiO_(2)NPs,分析氨基酸(Pro、Ile、His和Try)时具有信噪比高、离子强度高和重现性好的优点;其中CrO@TiO_(2)表现最佳,基质浓度为0.1 mg·mL^(-1),定量检测Ile和His时线性范围为0.001~0.1 mg·mL^(-1)。结论:本文制备的MOF-衍生金属氧化物材料作为MALDI-TOF MS基质,实现了对4种氨基酸的同时精确检测,具有在氨基酸及小分子代谢物检测方面进一步的拓展和应用价值。

晶种和晶化模式对金属有机骨架MIL-101合成的影响

采用晶种导向法、静态水热晶化法和动态水热晶化法合成金属有机骨架MIL-101,通过XRD、SEM、N2物理吸附等表征方法考察了晶种和晶化模式对MIL-101产物收率和晶粒尺寸的影响。结果表明,MIL-101原粉作为晶种在合成过程中可溶解成(或解离成)适当的结构单元作为晶体生长核心,缩短晶化诱导期,提高产物收率。晶化模式影响MIL-101产物的收率和晶粒尺寸。动态晶化合成的MIL-101产物收率较静态晶化产物收率高,搅拌速率小于200r/min时收率随搅拌速率增加而增加。动态晶化合成的MIL-101产物晶粒尺寸较静态晶化产物晶粒尺寸小,随搅拌速率增加而减小。

金属有机骨架材料对于氨基硼烷储放氢性能的改善研究

选择金属铜为配位中心的金属有机骨架作为载体材料对于氨基硼烷在氨气氛下进行负载,得到的复合体系表现出明显改善的储氢热力学和动力学性能,同时该复合体系也可以有效抑制在氨基硼烷的分解过程中杂质气体的释放.

氨基修饰的MIL-88b(Fe)的制备及其光催化性能

为提高MIL-88b(Fe)光催化性能,采用氨基修饰有机配体,制备了氨基官能化的MIL-88b(Fe)(NH2-MIL-88b(Fe)),通过X射线衍射、扫描电子显微镜、漫反射光谱等对其进行了系统表征。结果表明,氨基官能化后,催化剂的禁带宽度明显缩小,具有更好的可见光吸收能力,同时光生电子-空穴对的分离效率也得到了提高。以亚甲基蓝溶液为目标污染物进行光催化性能测试,与MIL-88b(Fe)相比,NH2-MIL-88b(Fe)光催化降解亚甲基蓝溶液的效率明显提高,反应180min后亚甲基蓝溶液的脱色率达97%。重复利用实验结果表明NH2-MIL-88b(Fe)具有较好的稳定性。

金属有机骨架材料催化苯酚羟基化反应产物的反相高效液相色谱分析

建立了金属有机骨架材料催化苯酚羟化反应主要产物的反相高效液相色谱(HPLC)分析方法。以甲醇和水(V︰V=40︰60)为流动相,通过ZORBAX Eclipse XDB-C18色谱柱(150×4.6mm i.d.,25μm),流速为1.0mL/min,柱温为25℃,紫外检测波长277nm,4.5min内可以实现对复杂体系中低含量对苯二酚、苯酚、邻苯二酚和间苯二酚等物质的分离测定。

烯烃的不对称官能化反应研究进展

由于C=C键的存在,烯烃被认为是现代有机化学中最有吸引力的底物之一。利用金属催化剂和有机催化剂在烯烃上催化加成H-Y (Y = H, B, C, N, Si等)是生成新的C-H键和C-Y键最常用和最有效的方法之一。不对称烯烃的氢官能化提供了一个直接的策略,以获得对映异构富集的分子。本文综述了利用金属和有机催化剂催化烯烃的不对称加氢官能化反应研究的进展。

一例基于5-((萘-1-基甲基)氨基)间苯二甲酸配体的Cd(Ⅱ)金属有机骨架的合成、晶体结构及对酸性氨基酸的检测

以5-((萘-1-基甲基)氨基)间苯二甲酸(H_(2)L)与Cd2+通过溶剂热法合成出二维层状金属有机骨架[Cd(L)(H_(2)O)]·H_(2)O(1)。结构分析显示层与层之间通过π-π和C—H…π相互作用形成了三维超分子结构。值得注意的是,1在酸性条件下发光会显著增强,这可用于选择性的检测酸性氨基酸,1对天冬氨酸和谷氨酸的检测限分别为3.88和5.43μmol·L^(-1)。

羟基官能化共价有机骨架化合物的设计合成及性质

利用乌尔曼反应,通过三(4-溴苯基)硅醇的自聚合得到了一个具有共价有机骨架微孔结构的聚三(4-苯基)硅醇(JUC-Z3)化合物.通过MAS NMR,FTIR,SEM和XRD对化合物结构进行了表征,并通过TGA及氮气吸附表征了化合物的热稳定性和孔性质.结果表明,该化合物具有高热稳定性(467℃失重5%)、高化学稳定性、大BET比表面积(739 m2/g)及很窄的孔径分布(1.27 nm).

官能化的金属有机框架在气体小分子分离中的应用

金属有机框架是由金属中心与有机配体自组装形成的一类结构可设计的新型多孔材料。吸附分离是金属有机框架的重要用途之一。本文介绍了以金属有机框架为多孔平台设计合成具有目标导向的官能化金属有机框架的途径以及官能化金属有机框架在二氧化碳与氮气、甲烷分离,烷烃与烯烃分离,低碳烷烃等小分子气体分离纯化中的作用。表明官能化的金属有机框架由于官能团活性位点的存在,在二氧化碳、烯烃、烷烃等气体小分子分离中相对未经修饰的金属有机框架具有更高的分离选择性。官能化的金属有机框架的目标导向使其在化工分离领域具有更广阔的应用前景。目前材料合成难以量产限制了官能化的金属有机框架在化工分离方面的普及,随着合成方法的不断简化官能化金属有机框架在化工分离中会有更广泛的应用。

基于金属有机骨架衍生多孔碳材料用于同时检测对乙酰氨基酚和盐酸多巴胺

以金属有机骨架(MOFs)作为模板,在氮气氛下对其进行热处理,合成了一种金属有机骨架衍生多孔碳材料(MOFs Pyrolysis Porous Carbon,MPPC)。通过扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱及N2吸附-脱附测试,对其形貌和结构进行了表征。采用滴涂法将MPPC修饰在玻碳电极(GCE)表面,制备了金属有机骨架衍生多孔碳电化学传感器(MPPC/GCE)。运用循环伏安法(CV)、差分脉冲伏安法(DPV)、交流阻抗法(EIS)研究了对乙酰氨基酚(AC)和盐酸多巴胺(DA)在该修饰电极上的电化学行为。结果表明,该电极能同时检测AC和DA,在优化条件下,AC和DA的线性检测范围分别为0.5~3.5μmol/L和11~19μmol/L,检测限分别为0.004μmol/L和0.039μmol/L。该方法电流响应大、灵敏度高、检测限低,在药品检测方面具有潜在的应用价值。

新型金属-有机骨架/纤维素气凝胶杂化材料的研究进展

纤维素气凝胶(CA)因其独特的三维层状网络结构、丰富的孔隙率和极大的比表面积,成为构筑新型杂化纳米复合材料的优良载体。然而,纤维素气凝胶由于分子链上羟基的亲水作用在溶剂交换及干燥处理过程中容易发生结构皱缩使力学性能降低,同时功能单一化限制了该材料的广泛应用。金属-有机骨架(MOF)作为一类新兴的无机-有机杂化多孔材料,具有结构多样性且孔径尺寸均一可控等特征优势而备受关注。近年来,研究人员利用纤维素气凝胶的本征结构及功能特性,以MOF作为增强相引入纤维素气凝胶基体骨架中构筑新型杂化材料,相关基础研究正在逐渐拓展并展现出良好的应用潜力。基于此,重点综述了MOF/CA杂化材料的制备方法和该材料在构筑过程中的组分优化及结构设计,并介绍其在阻燃隔热、吸附降解、电磁屏蔽和其他前沿领域的应用现状,提出现阶段存在的主要问题并对未来的发展方向作了展望。

金属有机骨架材料的制备及其对绝缘油中氨基比林的吸附研究

本文采用溶剂热法制备了3种金属有机骨架材料MOF-505、Cu-BTC、MIL-100(Fe),优选了具有最高吸附量的吸附剂Cu-BTC。接着系统研究了Cu-BTC与活性炭、13X分子筛和活性白土在不同初始浓度和吸附温度下对氨基比林的平衡吸附量。利用分子模拟软件进行模拟计算并解释3种MOF材料对氨基比林的吸附特性差异。结果表明:Cu-BTC对氨基比林的吸附量远高于其他3种吸附剂;不同温度下Cu-BTC对不同初始浓度氨基比林的平衡吸附量有较大差异,应采用合适的吸附温度,达到最优的吸附容量。

一种含Mn金属有机骨架材料的设计合成及碳化表征

以对苯二甲酸(H_2bdc)为配体,在溶剂热条件下与过渡金属离子Mn^(2+)进行组装反应。得到一种含Mn金属有机骨架材料(Mn_3(1,4-BDC)_3(μ-DMF)_2)。并对该材料进行了600℃-900℃的炭化处理。之后对其碳化产物进行了X射线衍射,扫描电子显微镜,热重,透射电镜等表征分析。

开放式有机-无机杂化骨架配位聚合物[Sn(SO_4)(BDC)(H_2O)]的合成和晶体结构

具有大孔径、高比面积的金属有机骨架结构已成为微孔材料研究领域的一个热点[1～3]，但是其合成设计目前还主要集中在过渡金属元素和镧系元素为接点的微孔材料上.尽管硅、铝族元素已被广泛地用于构建和合成微孔材料，但由于其电荷高、极性强，故在开放有机金属骨架微孔材料的设计与合成中很少被应用[4].

金属有机骨架杂化泡沫对TC和Cu^(2+)的吸附

针对医药废水中抗生素和重金属难以被有效去除的问题,采用金属有机骨架杂化泡沫MIL-100(Fe)/CMC吸附四环素(tetracycline,TC)和铜离子(Cu^(2+)),利用X射线衍射、扫描电镜、氮气吸附脱附和热重分析技术,分析MOFs杂化泡沫理化性能,通过吸附试验研究杂化泡沫吸附性能影响因素、稳定性和吸附机理。结果表明:MIL-100(Fe)/CMC具有丰富的孔道结构和较高的热稳定性,在初始浓度为30 mg/L,MIL-100(Fe)/CMC投加量为40 mg,吸附时间为16 h,pH=6时,MIL-100(Fe)/CMC对TC和Cu^(2+)的最大吸附容量分别为80.40,80.04 mg/g,且离子强度(NaCl)与吸附性能呈负相关。MIL-100(Fe)/CMC具有良好的吸附和循环再生性能,6次循环再生后对TC和Cu^(2+)去除率均保持在70%以上;MIL-100(Fe)/CMC对TC与Cu^(2+)的吸附为自发放热过程,符合Langmuir等温线模型和拟一级动力学模型。金属有机骨架杂化泡沫对于抗生素和重金属混合污染物去除效果表明其在处理医药废水方面具有广阔的应用前景。