新型镓基金属有机凝胶的快速室温制备及吸附四环素性能

采用一种快速简便的策略在室温下合成了一种镓基金属有机凝胶(Ga-TATB).Ga-TATB具有较大的比表面积、独特的分级多孔结构和优良的结构稳定性,能够有效去除水溶液中的四环素(TC).吸附过程符合拟二级动力学模型和Freundlich等温线模型,在pH=6.00,25℃条件下的最大吸附量可达149.92mg/g.考察了溶液pH、计量比、离子强度、共存的无机离子、接触时间和初始TC浓度等因素对吸附过程的影响,并结合实验结果提出了Ga-TATB吸附四环素可能的机理.值得注意的是,较强的抗干扰能力和稳定的重复利用性使得Ga-TATB在四环素类抗生素废水修复中具有良好的应用前景.

金属有机凝胶及其复合物降解水中污染物的研究进展

金属有机凝胶(metal-organic gel,MOG)是由金属离子和有机配体之间通过非共价键作用得到的一种新型材料,因其结构多样性、更高的可调孔隙、更大的比表面积而被广泛关注。总结了近年来相关文献中金属有机凝胶及其复合物的应用,重点介绍了金属有机凝胶及其复合物对水中污染物质降解的研究进展,并简述了现状和发展中存在的问题。

新型金属有机凝胶及其复合物的制备

金属-有机凝胶(Metal-organic gels MOG)通常是用有机溶液制备的,因其独特的性质引起了人们的广泛关注。近年来,金属有机凝胶作为一类新型多孔材料的出现,由于其较大的比表面积、高孔隙率、丰富的孔道结构和功能基团等特点,在水处理、医疗、储存、环境修复和催化等方面具有潜在的应用前景。MOG材料是制备其他复合金属有机凝胶的前提,与其他复合材料相比,MOG具有优异的性能,因此合成了一种新型的金属有机凝胶(MOGS)。本综述旨在简要介绍金属有机凝胶及其复合物Zr-MOG、Al-MOG、Fe-MOG的最常用制造方法。从可持续发展的角度出发,为吸附水中污染物的有效利用提供了一条可持续发展的途径。最后,还总结了MOG及其复合物开发相关的挑战、未来趋势和前景。

基于苯并咪唑的超分子金属有机凝胶及其刺激响应性能研究

合成了一种基于羧基功能化的苯并咪唑类有机凝胶因子(C11).该凝胶因子在水-乙醇体系中不仅能自组装成超分子有机凝胶(C11-OG),而且与银离子络合后可以自组装成具有多重刺激响应性能的金属凝胶(Ag-MG).有机凝胶C11-OG和金属凝胶Ag-MG都具有凝聚态荧光增强(AIEE)的性能.金属凝胶Ag-MG可对温度、EDTA和Na_2S的刺激进行可逆的溶液-凝胶变化响应及荧光响应.此外,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和红外光谱(FT-IR)研究了其刺激响应机理.

CuNPs@Cu(Ⅱ)-AMTD金属有机凝胶复合材料的合成及其催化性能（英文）

在Cu(Ⅱ)-AMTD金属有机凝胶基质中原位生长铜纳米粒子,得到了Cu NPs@Cu(Ⅱ)-AMTD纳米复合材料,并分别进行了IR,SPR,SEM,TEM,EDX,XPS等测试分析其形貌组成。所得材料对4-硝基酚还原为4-氨基酚以及其他硝基苯的还原反应显示了优良的催化性能。同时也讨论了催化反应的机理。

亚铁烷基咪唑自旋交叉配合物的合成及其金属有机凝胶性能

通过1-庚烷基-1H-咪唑-2-甲醛(L^1)、1-十四烷基-1H-咪唑-2-甲醛(L2)、1-十六烷基-1H-咪唑-2-甲醛(L3)、1-十八烷基-1H-咪唑-2-甲醛(L4)、1-二十烷基-1H-咪唑-2-甲醛(L5)分别和四氟硼酸亚铁与1-苯乙胺反应一步法合成了配合物1~5。利用红外光谱(IR)、元素分析(EA)手段对1~5进行表征。配合物1的X射线单晶衍射结构研究表明,每个结构基元中包含1个[Fe(L^1)3]^2+阳离子和2个四氟硼酸根阴离子。铁(Ⅱ)金属中心与3个配体上的6个N原子配位,形成面式八面体单核化合物。Fe(Ⅱ)-N键长表明配合物1中的Fe(Ⅱ)在173 K时处于低自旋状态。在[Fe(L^1)3]^2+中,相邻配体中的苯环和咪唑环形成分子内π-π相互作用;[Fe(L^1)3]^2+进一步通过烷基链与芳香环之间的C-H…π相互作用形成超分子网络结构。磁性测试表明,配合物1表现出不完全的自旋交叉性能,转换温度为341 K;2为高自旋顺磁性化合物,3~5则表现出不完全的自旋交叉行为。以具有较长烷基链的配合物2~5作为凝胶因子,环己烷作为溶剂可形成对应的金属有机凝胶MOG2~MOG5。扫描电子显微镜(SEM)图片显示MOG2~MOG5凝胶都具有三维网络状孔隙结构。MOG2~MOG5表现出可逆的凝胶-溶胶转变,在热和机械力的作用下,MOG2~MOG5金属有机凝胶迅速转变为溶胶状态,且静置后能够恢复至凝胶状态,表现出良好的刺激响应性和自修复能力。

一种超分子金属有机凝胶对甲基橙染料分子的吸附性能研究

以双羧酸功能化的苯并咪唑内鎓盐(L17)和硝酸银为原料制备了超分子金属有机凝胶,研究了该凝胶对罗丹明B、孔雀石绿及甲基橙的吸附性能,实验结果表明在水相中该凝胶可以选择性地吸附甲基橙分子。同时,考察了干凝胶用量、吸附时间、凝胶因子与金属离子配比及pH值等因素对吸附性能的影响,发现干凝胶用量为5mg、吸附时间在40～60min、最佳配比为1∶1、体系pH值为5～11时体现出最佳的吸附能力。该干凝胶对甲基橙的吸附行为符合Lang-muir及Freundlich等温吸附式,从动力学角度分析该吸附行为受液膜扩散控制。

双金属有机凝胶衍生制备铁酸镍及其光芬顿性能研究

采用双金属有机凝胶衍生制备了尖晶石型铁酸镍(NFO-x),利用X射线衍射(XRD)、BET比表面等手段对样品进行了表征,通过可见光芬顿氧化亚甲基蓝染料(MB)来检测样品的催化活性。考察了催化剂的种类、催化剂的用量、H_(2)O_(2)的用量等因素对催化活性的影响。结果显示,双金属有机凝胶衍生制备的NFO-x相较于水热法制备的NiFe_(2)O_(4)具有更好的催化活性。当催化剂用量为1.0 g/L、H_(2)O_(2)用量为1 mM时,NFO-700对MB溶液的降解率达到98.89%,降解速率常数K为3.59 min^(-1);同时具有良好的催化稳定性和较高的循环使用率。另外,经活性物种评价实验发现,NFO-700光芬顿降解MB过程中,超氧自由基(·O^(2-))和羟基自由基(·OH)是起到了主要作用。

刚性二咪唑配体组装金属有机大环与金属有机凝胶的结构与性质

用配体2‑(4‑吡啶基)‑咪唑(4‑PIM)和2‑(4‑(1‑咪唑基)‑苯基)‑咪唑(IPI)分别与AgClO4和ZnCl2反应得到了配合物[Ag(4‑PIM)]ClO4(1)和[Zn(IPI)]Cl2·H2O(2)。晶体结构分析表明配合物1与2分别具有M4L4和M2L2金属有机大环结构,且金属有机大环分子结构中存在较强的分子间作用力、芳环之间π‑π作用和氢键作用。刚性配体IPI分别与AgNO3和Zn(NO3)2在甲醇、乙醇、二甲基亚砜、乙二醇、四氢呋喃、乙腈等有机溶剂中均能形成超分子凝胶;在乙醇溶剂中IPI与AgNO3、AgClO4、AgBF4、AgPF6、Ag(OSO2CF3)、Zn(NO3)2、Zn(BF4)2、Zn(ClO4)2、Co(NO3)2分别作用也能形成金属有机凝胶。配体IPI分子中咪唑环的1号位的N原子连接H原子,能分别与水分子或者溶剂分子之间形成氢键,可能是“锁”住溶剂分子形成凝胶的关键因素。扫描电镜图片显示配体IPI与AgNO3等银盐和Zn(NO3)2等锌盐在不同溶剂中能分别形成蓬松棉花状结构和疏松似面包状结构的金属有机超分子凝胶。

金属有机凝胶限域CdS QDs异质结光催化剂协同降解诺氟沙星和还原Cr(Ⅵ)

构建具有高效电荷转移途径的异质结材料是光催化降解水体复合污染物的关键。采用凝胶限域法将CdS量子点(CdS QDs)分散在金属有机凝胶MOX(Al)中,制备出CdS QDs@MOX(Al)异质结光催化剂。通过XRD、TEM、XPS、N2吸附-脱附等温曲线、UV-Vis DRS、瞬态光电流(TPC)响应和电化学阻抗谱(EIS)等手段对样品的组成结构和界面电荷传输效率进行了表征及分析,并探讨了在可见光下协同降解诺氟沙星(NF)和还原Cr(Ⅵ)的催化活性和机制。结果表明:1.0-CdS QDs@MOX(Al)对NF/Cr(Ⅵ)复合污染物体系表现出优异的光催化活性,降解过程符合伪一级动力学模型,表观速率常数k分别是纯MOX(Al)和CdS的6.1(8.5)倍和5.3(3.5)倍。与单一污染物体系相比,CdS QDs@MOX(Al)对NF/Cr(Ⅵ)复合污染物体系的光催化效率显著提高。活性物种捕获实验证实h^(+)和·O_(2)^(−)为主要活性物种,光催化活性的增强主要归因于MOX(Al)和CdS QDs间形成的Type-Ⅱ型异质结构,加速了光生电荷在异质结构界面处的有效分离和转移。

基于金属离子交换的有机金属凝胶用于检测抗生素与硝基芳香族化合物

废水中有机化合物的快速检测一直是一个重要的问题。采用离子交换法制备了具有荧光特性的铽基金属有机凝胶MOG(Tb)。研究表明,即使存在其他有机化合物,微量的呋喃唑酮(FZD)、甲硝唑(MDZ)、2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)和4-硝基苯酚(4-NP)也能有效猝灭MOG(Tb)的荧光发射,证明MOG(Tb)干凝胶作为一种化学传感器可以有效检测抗生素(FZD、MDZ)和硝基芳香族化合物(2,4-DNT、4-NP)。有趣的是,青霉素钾(PCLP)却能增强MOG(Tb)的荧光。此外,还进行了MOG(Tb)干凝胶的可回收性和水稳定性试验,并得到了较为满意的结果。

两种新型多孔金属-有机凝胶的合成、表征与气体吸附性能

以1,4-二(3-乙酰丙酮基)苯(DAB)为有机配体分别与铝离子和铬离子反应,合成出2个新型的金属-有机凝胶:Al-湿凝胶和Cr-湿凝胶,通过直接干燥法得到相应的2种多孔干凝胶:Al-干凝胶和Cr-干凝胶.通过X射线粉末衍射仪(PXRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TGA)、X射线能谱仪(EDS)和氮气吸附-脱附仪对凝胶材料的结构和形貌进行了表征.结果显示,2种多孔金属有机凝胶材料是由球状纳米粒子堆积而成,具有较高的比表面积、丰富的微孔及少量的介孔结构.气体吸附性能测试结果表明,Al-干凝胶的比表面积为790.3 m2/g,在1.01×105Pa,77 K下能够吸附117.45 cm3/g的氢气,在273 K下能够吸附60.74 cm3/g的二氧化碳.

铁基金属有机凝胶衍生的三氧化二铁纳米片用于光芬顿降解罗丹明B

光催化剂在工业废水处理中发挥着重要作用.本工作以室温下一步合成的片状铁基金属有机凝胶(Fe-based Metal-organic gel,Fe-MOG)为前驱体,在不同温度下煅烧得到了片状(300-Fe_(2)O_(3)和400-Fe_(2)O_(3))和球形(500-Fe_(2)O_(3)和600-Fe_(2)O_(3))两种形貌的衍生三氧化二铁(Fe_(2)O_(3)).通过一系列测试手段对衍生Fe_(2)O_(3)的晶体结构和光电性能进行了表征.其中,具有碳骨架结构的400-Fe_(2)O_(3)因其优良的电子传输性能和较高的光生电荷分离效率表现出优异的光催化活性,可在中性条件下60 min内光降解97.5%的罗丹明B(Rh B),并且在连续五次循环实验后其降解效率仍能达到85.3%.本工作为开发和设计具有优异催化活性的半导体光催化剂提供了新的思路.

金属-有机凝胶的制备、表征及应用

金属-有机凝胶(Metal-Organic Gel,MOG)是在超分子有机凝胶的基础上引入金属原子而形成的一种半固体状的软材料.这类材料在催化、气体吸附、化学传感器等领域具有潜在的应用价值.在文献调研的基础上,对金属-有机凝胶常用的制备、结构表征方法及其在催化领域的应用作了简要的综述,并对其应用前景进行了展望.

新型金属有机气凝胶的合成、表征及气体吸附性能

利用高稳定性的UiO-66系列金属有机骨架多孔材料制备金属有机气凝胶材料,制得的UiO-66系列金属有机气凝胶材料具有多级孔结构和较高的比表面积,在气体吸附分离领域具有较大应用潜力.气体吸附实验结果表明,UiO-66-NH2金属有机气凝胶材料具有极佳的CO2吸附性能和CO2/CH4分离性能,通过理想吸附溶液理论计算得出其吸附选择性高达18.3.

海藻酸钠-铁-有机凝胶衍生铁基催化剂的氧析出性能研究

以海藻酸钠为碳基质,有序组装铁离子与均苯三酸形成的金属有机凝胶,通过NaCl辅助热解前驱体,形成一种富含Fe_(2)O_(3)和Fe_(3)C活性位点的石墨化碳片(FeOC/C-s)材料,作为碱性介质中析氧反应催化剂。采用X射线衍射仪、拉曼光谱仪、扫描电子显微镜对FeOC/C-s催化剂进行表征并测试了其电化学性能。结果表明,FeOC/C-s催化剂表现出较好的析氧催化性能,归功于铁基活性中心良好的分散性以及富缺陷石墨化碳的协同作用。NaCl辅助热解为改善催化剂性能提供了有力保障。

配位诱导组装纳米结构材料

文章主要从配位诱导组装无机纳米粒子、配位诱导组装聚合物纳米粒子和配位诱导组装金属有机凝胶三个方面阐述纳米配位聚合物在离子交换、气体吸附和传感器等方面的应用，并对配位诱导组装纳米结构材料的发展前景进行了展望。

膦配体构筑的超分子化合物分类研究

超分子配位化合物在新物质的合成、气体吸附、催化、化学发光、磁性等诸多方面具有广泛的应用。有机膦配体作为一种优秀的电子给体,已经被广泛地用作构筑超分子配位化合物的重要基元。基于有机膦配体构筑的超分子配位化合物就其形成形态上来说,主要包括单晶化合物、金属-有机凝胶以及无定形配位聚合物三种类型。