铈锰金属有机骨架材料净化甲醛的试验

甲醛气体对环境和人体产生不利影响。由于金属有机骨架材料(MOFS)结构可调性,在吸附、催化领域有着重要作用,考虑双金属有机骨架材料比单金属有机骨架材料性能更优,采用双金属锰和铈制备了金属有机骨架材料,并搭建了实验装置测试样品对甲醛的净化性能。结果表明,随着样品中铈的含量增加,形貌更为均一,吸附甲醛的性能也随之增加;催化剂可促进臭氧氧化甲醛,其中锰和铈比为1.59∶5.74的样品2催化净化甲醛的性能相对较好。

三维孔道NiMn-MOF电极材料制备及电化学性能研究

针对目前超级电容器电极材料能量密度较低、制备工艺复杂的难题,利用MOF材料的高比表面积、多孔结构的优势,本工作采用简单可控的一步水热法制备具有三维孔道网络结构的双金属NiMn-MOF纳米片,Ni与Mn相近的原子半径有利于双金属NiMn-MOF的合成以及暴露出更多的活性位点,通过不断优化工艺参数(水热温度和水热时间),进行对比获得了高比容的NiMn-MOF电极材料。同时借助扫描电子显微技术(SEM)、能谱分析技术(EDS)、X射线衍射技术(XRD)对电极材料的形貌和晶体结构进行详细的表征,利用循环伏安(CV)、恒流充放电(GCD)、交流阻抗(EIS)进行电化学性能分析。在6 mol/L的KOH电解液中进行三电极测试,结果表明当电流密度为0.5 A/g时,其比容量高达1023.5 F/g。以双金属NiMn-MOF为正极,活性炭(AC)为负极组装的非对称超级电容器,在电流密度为0.5 A/g时,其比容量为94.37 F/g,并使用该器件成功点亮红色LED灯,表明所制备的双金属NiMn-MOF纳米片具有良好的电化学性能,为超级电容器电极材料的制备提供了新的思路。

碳化温度对MOFs基碳材料吸附性能的影响

本文以均苯三酸和二水合醋酸锌、苯并咪唑/苯并三氮唑作为反应物,在50℃条件下合成了两种金属有机框架结构MOFs-Bm/MOFs-Bt。分别在不同温度下氮气氛围中煅烧得到纳米多孔碳材料Bm-t/Bt-t。利用红外光谱仪、同步热分析仪对配合物的结构以及热稳定性进行了表征;对煅烧后样品采用场发射扫描电子显微镜、比表面及孔径分析仪等进行表征,并通过对亚甲基蓝的脱除来测试其吸附性能。结果表明:煅烧温度越高碳材料对亚甲基蓝的吸附性越好;相同煅烧温度下Bm-t比Bt-t具有更好的吸附效果;煅烧温度在600℃-750℃间吸附速率发生了断崖式变化,说明虽然根据热重分析,600℃时配合物的框架结构完全坍塌,但并未碳化完全。

基于Mn-MOF制备的竹节结构Mn2O3及其电化学性能

通过简单的溶剂热法制备出Mn-MOF前驱体,然后以Mn-MOF前驱体为模板,在空气环境中,450℃温度下煅烧,得到Mn2O3。采用XRD、TG、SEM、CV、GCD等表征手段对所得样品进行结构表征以及性能测试。结果表明,制备的Mn-MOF为棒状结构,棒状Mn-MOF经煅烧后得到竹节结构Mn2O3。该种竹节结构Mn2O3具有良好的电化学性能,在0.5mol/LNa2SO4水溶液电解液中,电流密度为0.5A/g时,比电容为149F/g。此类新型竹节结构Mn2O3的开发为Mn2O3材料在超级电容器领域的应用开辟新的方向。

AP/Co-MOF核壳型纳米复合材料对AP热分解的自催化性能

为了提高高氯酸铵(AP)热分解的催化效率,在0℃下采用液相化学沉积法合成了AP/Co-MOF纳米复合材料;通过SEM、EDX、FTIR及XRD对该材料的形貌和结构进行了表征,并研究了其对AP热分解的自催化性能。结果表明,Co-MOF纳米粒子在AP颗粒表面均匀成核且长大形成核壳结构的AP/Co-MOF纳米复合材料;不同比例的AP/Co-MOF纳米复合材料对AP热分解均展现了很好的催化效果,其中,AP与Co-MOF质量比为100∶4的AP/CoMOF纳米复合材料表现出最佳的自催化性能。

MOFs及衍生物水系锌离子电池正极材料研究进展

水系锌离子电池(aqueous Zinc-ion batteries ZIBS)是一种正在兴起的新兴储能方式,具有容量大、放电过程安全、材料环保无毒等优点被认为在能源储存装置方面具有非常好的发展前景。目前,水系锌离子电池的开发难点在于寻找合适的正极材料,而金属有机框架(mental organic frameworks MOFs)材料及其衍生物因大的孔隙率和比表面积以及高度的可调控性,正被广泛的应用于水系锌离子电池的正极材料。

MOFs-多孔碳的制备及吸附性能研究

本文以均苯三酸和二水合醋酸锌为原料,分别用咪唑和2-甲基苯并咪唑作为为第二配体,在50℃条件下合成了两种金属有机框架结构MOFs-Im和MOFs-Me。氮气氛围中900℃煅烧得到多孔碳材料MOFs-Im-C和MOFs-Me-C。利用红外光谱仪、荧光光谱仪、同步热分析仪对配合物的结构、发光性以及热稳定性进行了表征;对煅烧后样品采用场发射扫描电子显微镜、比表面及孔径分析仪等进行表征,并通过对亚甲基蓝和罗丹明B的脱除来测试其吸附性能。结果表明,煅烧后生成的MOFs-Im-C多孔碳材料对亚甲基蓝的吸附率在120 nim时几乎达到100%,说明该多孔碳材料对亚甲基蓝具有较好的吸附性能。

C/Fe3O4@TiO2三元复合光催化剂的制备及可见光催化性能

采用水热法合成Fe-MOF作为前驱体,再采用溶胶凝胶法在表面包裹TiO2,制备出不同比例的C/Fe3O4@TiO2三元复合光催化剂,运用X射线衍射仪、扫描电子显微镜以及能谱仪对C/Fe3O4@TiO2复合光催化剂进行结构表征。结果表明:制备出1∶10的C/Fe3O4@TiO2的光催化效率最好,亚甲基蓝的降解率可以达到95.2%,循环使用5次仍可达91.8%,同时有较高的光利用率,可回收利用,在水污染处理等方面有一定的价值。