磁性有机骨架材料在生物样品前处理中的应用进展

样品前处理是生物样品分析过程中的重要一环,为了去除基质的干扰、富集微量待测物质,通常需要进行合适、高效的前处理。金属有机骨架(MOFs)和共价有机骨架(COFs)是近年来涌现出的两类新型多功能多孔晶体材料,MOFs和COFs因具有比表面积高、孔隙率大、热稳定性好和功能多样化等特点,以及可与磁固相萃取(MSPE)相结合进行有效应用而备受关注。本综述概述了磁性MOFs和COFs的制备方法,总结了磁性MOFs和COFs作为新型吸附剂在生物样品前处理中的应用。此外,还探讨了未来生物样品前处理过程中磁性MOFs和COFs的不足和发展前景,有望促进以磁性MOFs和COFs为新型吸附剂的MSPE领域研究。

磁性金属有机骨架材料FeMPC的制备及其吸附性能研究

首先采用水热合成法制备金属有机骨架材料MIL-101(Fe),然后通过煅烧MIL-101(Fe)制备磁性金属有机骨架材料FeMPC,并用于吸附染料废水中的亚甲基蓝。使用扫描电镜、透射电镜、红外光谱等对制备的材料进行表征,考察FeMPC用量、振荡时间、pH等因素对吸附性能的影响。实验结果表明:当FeMPC用量为25 mg、振荡时间为70 min、溶液pH为8时,FeMPC对亚甲基蓝的吸附效果较好,吸附量为15.24 mg/g,吸附率为84.69%,材料重复使用次数不超过5次时能保持一定的吸附效果;FeMPC对亚甲基蓝的等温吸附符合Langmuir模型,吸附过程符合准二级动力学模型,属于化学吸附。

磁性共价有机骨架材料的制备及其对罗丹明B的吸附研究

以三聚氰胺、三聚氯氰和四氧化三铁为前体,采用溶剂热法制备了磁性共价有机骨架材料MCOFs。利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、N_(2)吸附-脱附、扫描电子显微镜(SEM)、热重(TGA)和X射线光电子能谱(XPS)测试手段对MCOFs进行表征。通过MCOFs对罗丹明B染料的吸附效果实验,考察了反应条件与吸附性能的关系,并对吸附机理进行了初步探讨。结果表明,MCOFs作为吸附剂吸附罗丹明B时,最佳吸附条件为pH=7,150 min,吸附量为12.28 mg/g。吸附后的MCOFs材料可以通过磁石分离,重复利用4次后,对罗丹明B染料的吸附量仍可达11.07 mg/g,重复利用率高。

磁性金属有机骨架复合材料Fe_3O_4-COOH@MIL-101用于燃料油中含硫化合物的脱除

燃料油中含硫化合物的脱除一直是人们关注和研究的热点。采用溶剂热法原位合成磁性金属有机骨架复合材料Fe_3O_4-COOH@MIL-101,并利用XRD、SEM等技术对其进行表征。基于动态吸附实验,利用GC法分析检测,考察该复合材料对模型油中两种噻吩类硫化物苯并噻吩、二苯并噻吩的吸附脱硫效果。实验结果表明,Fe_3O_4-COOH@MIL-101复合材料兼具MIL-101和磁性微球的双重优异性能,Fe_3O_4-COOH@MIL-101复合材料对苯并噻吩和二苯并噻吩的平衡吸附量可以达到7.99 mg/g和24.60mg/g,具有较快的吸附反应动力学且符合动力学二级模型。

磁性金属有机骨架材料的研究进展

收集了大量关于金属有机框架(MOFs)、磁性纳米材料(MNPs)和磁性金属有机骨架材料(MFCs)的信息。MNPs具有的高磁性、低毒性和稳定性等特点,MOFs有大量的高活性位点,具有多孔性、比表面积大等特点,MNPs与MOFs的结合形成了MFCs,近年来引起了人们的广泛关注。简要介绍了这些材料的合成方法,体现了MFCs在吸附、催化、靶向传递等领域有着广泛的应用。

磁性金属有机骨架材料制备及吸附性能研究

利用溶剂热法合成了CoFe_(2)O_(4)@UiO-66和NiFe_(2)O_(4)@UiO-66磁性金属有机骨架复合材料(MMOFs),以其为吸附剂对罗丹明B(RhB)溶液进行吸附。采用紫外可见分光光度计(UV)测定吸光度并计算吸附量,以其作为评价指标,考察MMOFs对RhB的吸附能力;采用X射线衍射仪(XRD)、热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、振动磁强计(VSM)、比表面积分析仪(BET)和傅里叶红外分光光度计(IF-IR)等对CoFe_(2)O_(4)@UiO-66和NiFe_(2)O_(4)@UiO-66进行表征。结果表明,合成的磁性金属有机骨架材料的形貌均匀、结晶度高,具有高的饱和磁化强度和比表面积,MMOFs具有金属有机骨架材料和磁性材料的双重优点。CoFe_(2)O_(4)@UiO-66对罗丹明B有较高的吸附能力(最大值为63.3 mg/g),并且可以重复使用。

纳米材料MIL@ZIF-8的制备及其对苯并三唑类紫外线吸收剂的吸附性能研究

利用高温微波水热法合成离子液体磁性类沸石有机骨架纳米材料(MIL@ZIF-8),采用透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、比表面测试(BET)和孔径分析(BJH)对MIL@ZIF-8进行表征分析,并用其吸附环境水样中的4种苯并三唑类化合物(UV-320、UV-327、UV-328、UV-329)紫外线吸收剂,考察不同参数得出最佳吸附条件:材料投加量20mg、吸附pH=6、吸附温度为室温,且采用搅拌的方式。经一、二级动力学和热力学拟合分析发现,MIL@ZIF-8吸附苯并三唑类化合物的过程以化学吸附为主,符合Freundlich等温吸附模型,动力学模型过程更符合准二级动力学模型。

磁性MOF制备及对阳离子翠蓝X-GB的吸附和光催化降解

选用Cu(NO_3)_2·3H_2O、双(3,5-二羧基苯基)对苯二甲酰胺(H_4L_1)以及纳米Fe_3O_4,采用混合法制备了一种磁性有机骨架材料Fe_3O_4/Cu-H_4L_1,并将其用于阳离子翠蓝X-GB的吸附和可见光催化降解。结果表明:30 mg的吸附材料在180 min内对10 mL质量浓度为15 mg/L的阳离子翠蓝X-GB吸附率可达到85.25%,吸附速率为4.08×10~(-2)mg/(g·min);在可见光照射下,150 min内5 mg的材料对40 mL质量浓度为15 mg/L的阳离子翠蓝X-GB的光降解效率高达99.44%;分别经过5次循环吸附和光催化降解,Fe_3O_4/Cu-H_4L_1不仅保留了较高的染料去除率和光催化降解效率,而且还保留了其优良的磁性;使用后的Fe_3O_4/Cu-H_4L_1能通过外加磁场简易收集和重复使用。