基于金掺杂的锆基金属有机框架电化学适配体传感器检测玉米中黄曲霉毒素B1

目的建立基于金掺杂的锆基金属有机框架(gold-doped zirconium-based metal-organic framework,Au@Zr-MOF)的电化学适配体传感器检测玉米中黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)的方法。方法利用具有高比表面积、介孔结构的Zr-MOF作为骨架,通过原位还原生长的方法掺杂金纳米粒子,得到导电性良好、分散均匀的Au@Zr-MOF。并基于Au-S键共价结合AFB1适配体,构建电化学阻抗型适配体传感器,当AFB1存在时,适配体对其进行识别结合,引起电极表面电化学传质电阻增加,随着AFB1浓度的增大,阻抗值也随之增加,并根据阻抗值的变化实现对AFB1的定量检测。结果在最佳的实验条件下,该传感器对AFB1检测的线性范围为10-4~101ng/mL,检出限为0.19 pg/mL,对玉米样品的回收率为96%~112%。结论本研究建立的电化学适配体传感器可以实现对AFB1的定量检测,且具有良好的特异性和重现性,为准确、快速检测食品中的AFB1提供思路。

锆基金属有机框架复合膜在水处理中的应用

锆基金属有机框架(Zr-MOFs)复合膜具有良好的渗透性和抗污染性,被广泛应用于水处理领域。了解Zr-MOFs复合膜在水处理应用中的研究现状,对拓展Zr-MOFs膜的实际应用具有重要意义。鉴此,总结了Zr-MOFs的类型,复合膜的成膜方法、表面特性和过滤性能及其对水中污染物的去除效能方面的最新研究进展,重点讨论了Zr-MOFs复合膜制备方法存在的问题和优化策略以及污染物的去除机制。最后,提出优化Zr-MOFs复合膜制备方法、提升选择分离性及推进水处理中的实际应用等重要研究方向。

基于三角芳香配体的金属有机框架对染料木素的吸附性能与机理

目的:提高染料木素的吸附率。方法:采用水热法合成2种含不同尺寸三角芳香配体的MOFs(MOF-808和PCN-777),通过系列表征确定MOFs的合成,比较其与线性二元羧酸配体构筑的MOF(UiO-66)对染料木素的吸附效果;考察孔隙特征、疏水性变化等对吸附性能的影响,利用X射线光电子能谱探究其吸附机理。结果:与线性配体构筑的UiO-66相比,三角芳香配体构筑的MOFs(MOF-808和PCN-777)的孔径分别从0.65 nm增大到1.81,3.55 nm,水接触角分别从47.91°增大到110.68°,128.23°。线性配体构筑的UiO-66对染料木素的吸附量为40.08 mg/g,吸附率为39.98%;而三角芳香配体构筑的MOFs(MOF-808和PCN-777)对染料木素的吸附量分别为61.80,81.75 mg/g,吸附率分别为61.63%,81.52%。结论:金属有机框架可用于染料木素的吸附富集,相较于线性配体,引入不同尺寸的三角芳香配体改变了MOFs孔径及疏水性,加强了MOFs的内部可及性并提供了更多吸附位点,从而提高了对染料木素的吸附效果。PCN-777对染料木素的吸附机理为金属螯合作用、π-π相互作用和疏水相互作用的协同。

锆基金属有机框架配合物的分类、合成及应用研究进展

金属-有机框架配合物(MOFs)是一种新型的多孔晶型聚合物材料,锆基金属有机框架配合物材料(ZrMOFs)是金属有机框架材料里的重要分支之一,其稳定性比较突出,功能应用较为全面,在催化、吸附、传感和光催化等众多领域都有着实际的应用价值,为此综述了Zr-MOFs的分类、合成方法及在气体存储、吸附、光催化方面的应用研究,并对Zr-MOFs的发展进行了展望。

锆基金属有机框架材料对酸性水中甲萘威的吸附

对比分析了UiO-66、UiO-67和NU-1000等3种锆基金属有机框架(Zr-MOFs)材料在pH3.0水溶液中对甲萘威的吸附特性.批量吸附试验结果表明,UiO-66、UiO-67和NU-1000对甲萘威均表现出高效的吸附性能,20 min内基本达到吸附平衡;等温吸附试验结果表明,吸附过程与Langmuir等温吸附方程拟合程度较高(R2>0.99),理论最大吸附量分别为115.05、221.45、310.97 mg·g^(-1);吸附动力学试验结果表明,吸附过程符合准二级动力学方程(R^(2)=0.999),且化学吸附起主要作用;热力学参数计算结果表明,吸附过程是自发进行的吸热反应,升温有利于吸附.

不同配体合成的锆基MOFs吸附VOCs的试验研究

以对苯二甲酸作为基础配体,采用功能化官能团配体2-氨基对苯二甲酸、1,4-萘二甲酸以及长链配体联苯二甲酸,水热合成UIO-66、UIO-66-NH 2、UIO-66-NDC和UIO-67等含有不同配体的锆基MOFs吸附材料。利用XRD、FTIR、BET表征分析了这4种材料,分别考察了其对甲苯和乙酸乙酯的动态吸附容量。结果表明:具有4种不同配体的MOFs均合成成功;在相对湿度为80%时,UIO-66表现出最高的吸附容量,甲苯吸附量高达139.4 mg/g,乙酸乙酯吸附量为60.8 mg/g;UIO-66具有最佳吸附性能归因于其以微孔为主的孔径结构,BET结果显示其微孔分布在0.5~1 nm之间,有利于小分子VOCs的吸附,展示出良好的应用潜力。