傅若農:珠聯璧合功能盡顯的金屬有機框架化合物(MOFs)吸附劑

2020-11-25 儀器信息網

往期講座內容見:傅若農老師講氣相色譜技術發展   

   金屬有機框架化合物(Metal Orgaic Framework)(MOFs)是由無機金屬離子和有機配體,通過共價鍵或離子共價鍵自組裝絡合形成的具有周期性網絡結構的晶體材料,其中,金屬為頂點,有機配體為橋鏈。MOFs結構中的金屬離子幾乎包含了所有過渡金屬離子。配體,通常分為含氮雜環有機配體、含羧基有機配體、含氮雜環與羧酸混合配體三種類型。MOFs具有獨特的孔道,可設計和調控它的尺寸和幾何形狀,並在孔道內存在開放式不飽和金屬配位點,使其可用於吸附或分辨不同的氣體或離子,MOFs非常適合於辨識特定的小分子或離子,在多相催化、氣體分離和儲存等方面有著廣泛的應用。由於MOFs具有優異的性質,如比表面高、熱穩定性好、納米級孔道結構均一、內孔具有功能性、外表面可修飾等,在分析化學領域有廣泛的應用前景。

  在20世紀前,多孔材料一般有兩種類型:無機材料和碳質材料。無機材料中以沸石分子篩為代表,而活性炭是在1900年之後才發現的,因其優良的吸附功能,在20世紀後半葉廣泛用於各個領域。但是在多種多樣的要求下。這些材料已經不能滿足人們的需要,於是就有新型的無機-有機雜化金屬有機骨架材料的誕生。

  1995年亞希(Yaghi)研究組在Nature上報導了第一個MOFs的材料,它是具有二維結構的配位化合物,由剛性的有機配體均苯三甲酸與過渡金屬 Co 形成,成為這類化合物發展史上的一個裡程碑(Yaghi O M,et al,,Nature,1995,378:703-706)。圖1是Yaghi 研究組合成的MOFs。

圖1 Yaghi 研究組合成的MOFs

  1999年,Yaghi研究組在Science 雜誌上報導了在原有的基礎上進行的改進、以剛性有機配體對苯二甲酸和過渡金屬Zn合成的具有簡單立方結構的三維 MOF 材料(Li H,et al, Nature,1999,402:276- 279)。2002年,Yaghi研究組通過拓展有機配體的長度合成了一系列與M0F-5具有相同拓撲網絡結構的金屬-有機骨架多孔材料IRMOF( Isoreticular Metal-organic Framework ),IRM0F-8(N. L. Rosi, et al, Science,2003,300:1127-1129。 這一系列晶態孔材料的合成,成為有納米孔洞MOF材料的第二次飛躍。

  2004年,Yaghi研究組又以三節點有機羧酸配體BTB構築了MOFs材料MOF-177, 因相對於傳統材料的大分子骨架和高比表面積使它的應用範圍和吸附性大大增加(Chae H K,Nature,2004,427:523-527)。

  2005年法國Férey 研究組在Science發表具有超大孔特徵的類分子篩型MOFs 材料——MIL-101。

  2006年,Yaghi 研究組合成出了十二種類分子的咪唑骨架(ZeoliticImidazolate Frameworks,ZIFs)材料 (Férey G ,et al, Science,2005,309:2040-2042)。ZIFs具有與沸石相似的拓撲結構,它所展現出的永久孔性質和高的熱化學穩定性引起了人們很大的注意,ZIFs的優越性能使其成為氣體分離和儲存的一類新型材料。2010年,又在 Science雜誌上提出了一個新的概念——多變功能化金屬有機骨架(MVT-MOFs)材料,即在同一個晶體結構的孔道表面同時修飾上不同種類功能團的 MOFs 材料,並報導了十八種MVT-MOF-5材料。

  2013年Yaghi研究組在Science 上以「金屬-有機骨架材料的化學和應用」為題總結了金屬-有機骨架材料在化學及應用反面的發展,他們涉及了圖2所列的材料(SCIENCE, 2013,341:1230444-1-1230444-12)。

圖 2 MOFs 分子中的無機單元(A)和有機配體(B)的結構

  圖中顏色:黑—C,紅—O,黃—S ,紫—P,淺綠—Cl, 氯—N,藍--多面體,金屬離子,

  AIPA, 三(4-(1H-咪唑-1- )苯基)胺; ADP, 脂肪酸; TTFTB4– --4,4′,4′′,4′′′-([2,2′bis(1,3- dithiolylidene)] -4,4′,5,5′-tetrayl)tetrabenzoate.

  1. MOFs 在吸附劑中的應用

  MOFs 已經有眾多應用領域,在分析化學中的應用如下圖所示。在分析化學的應用中,很多過程都涉及使用吸附劑(如樣品收集、貯存、固相萃取、固相微萃取、色譜分離等)。

Zhi-Yuan Gu, Cheng-Xiong Yang, Na Chang, and Xiu-Ping Yan*

Acc. Chem. Res., 2012, 45 (5):734–745

圖 3 MOFs 在分析化學中的應用

  MOFs材料分為微孔、介孔、和大孔。介孔材料在有腔尺寸範圍2-50 nm,這一尺寸相當於典型有機物分子大小(除了聚合物)。因此,介孔材料是特別有前途的吸附劑,用於許多領域。圖3是2002-2015年間發表的有關MOFs介孔材料的文章數據(Chem. Eur. J. 2015, 21:16726 – 16742)。近年發表的有關MOFs介孔材料的文章急劇上升,到2014年後大頂峰,如圖3所示。

圖3 2002-2015年間發表的有關MOFs介孔材料的文章數據

  MOFs 比一般吸附劑具有更大的比表面和可調的孔徑,圖 4是近年合成的MOFs材料比表面和孔徑逐年提高的情況。

圖 4 近年合成的MOFs材料比表面和孔徑逐年提高的情況

(括號中的數據是孔容(cm3/g)

  2010年 A Samokhvalov 的綜述「溶液中芳烴和雜環芳烴在介孔金屬-有機框架化合物上的吸附」(Adsorption on Mesoporous Metal–Organic Frameworks in Solution: Aromatic and Heterocyclic Compounds)。系統地分析了在溶液中介孔材料的吸附/解吸研究的化學機制,討論了介孔材料在水中穩定性、吸附容量和選擇性。((Chem. Eur. J. 2015, 21:16726-16742)

  2012年,中科院大連化學物理研究所孫立賢應邀為Energy & Environmental Science雜誌撰寫了題為:介孔金有機框架化合物:設計和應用(Mesoporous Metal Organic Frameworks: Design and Applications)的綜述文章,詳細介紹了介孔金屬有機骨架材料的設計合成、研究進展及其在氣體儲存、催化、傳感、VOC吸附和藥物釋放等領域的潛在應用。介孔MOFs的設計合成方法主要包括:(1)通過延長配體的長度,調節次級結構單元大小,從而提高MOFs孔徑;(2)採用混合配體,構築新型次級結構單元,獲得介孔MOFs;(3)利用表面活性劑作為模板,合成介孔MOFs材料;(4)設計合成次級結構配體,構建中孔MOF材料。

  (http://www.cas.cn/ky/kyjz/201203/t20120331_3547949.shtml)(Energy Environ. Sci. 2012, 5:7508–7520.)

  同年上海交通大學崔勇等也發表了」 介孔MOFs材料「(Mesoporous metal–organic framework materials)的總綜述章,討論了介孔材料的設計與合成,孔隙率、活化和表面改性,以及在貯存與分離,催化,藥物輸送及影像學的應用。其特性是依賴於籠形或通道的孔形狀、大小和化學環境。(Chem Soc Rev , 2012, 41:1677–1695)。

  2 典型的介孔MOFs材料

  MOFs材料有很多很多,有代表性的介孔MOFs見下表1.

  表1 有代表性的介孔MOFs

介孔MOFs/分子式

比表面積/ (m2 /g)

窗口或孔道/?

孔容/(cm3 /g)

結構類型

拓撲的符號g

文獻

BET

Langmuir

Cd-MOF/Cd(NH2BDC)? (4,4,-bpy)?4.5H2O?3DMF

18x23

3D通道

kag

J. Am. Chem. Soc.,2010, 132:5586

CMOF-2/[Zn4O(L4)3] ?22DEF?4H2O

26,20x16

3D通道

pcu

 J.    Am. Chem. Soc., 2010, 132:15390.

CMOF-3/[Zn4O(L5)3] ?42DMF

20,15x7

3D通道

pcu

同上

CMOF-4/[Zn4O(L5)3] ?37DMF?23EtOH?4H2O

32,25x23

3D通道

pcu

同上

CMOF-2a/Cu2L1a(H2O)2?15 DMF?11 H2O

0

22x15

3D通道

{43;62;8}n

 Nat.    Chem., 2010,2: 838

CMOF-3a/Cu2L2a(H2O)2?12 DEF?16 H2O

240

30x20

3D通道

{43;62;8}

同上

CMOF-4a/Cu2L3a(H2O)2?10 DEF?14 DMF?5 H2O

0

32x24

3D通道

{43;62;8}

同上

CMOF-2b/Cu2L1b (H2O)2?11 DEF?3 H2O

0

22x15

3D通道

{43;62;8}

同上

CMOF-3b/Cu2(L2b) (H2O)2?13 DMF?11iPrOH?4.5 H2O

0

30x20

3D通道

{43;62;8}

同上

CMOF-4b/Cu2(L3b) (H2O)2?6.5 DEF?19DMF?8.5iPrOH?2 H2O

0

32x24

3D通道

{43;62;8}

同上

IRMOF-12/Zn4O(HPD)3?10DEF?H2O

1750

24.5

 0.61

3D通道

pcu

Science, 2002, 295, 469.

IRMOF-14/Zn4O(HPD)3?6DEF?5H2O

1936

24.5

0.69

3D通道

pcu

同上

IRMOF-16/Zn4O(HPD)317DEF?2H2O

1910

28.8

3D通道

pcu

同上

JUC-48/[Cd3(BPDC)3(DMF)] ?5DMF?18H2O

629

880

21.1x24.9

0.19

1D通道

etb

Angew. Chem., Int. Ed., 2007, 46: 6638

mesoMOF-1/Cu3(TATAB)2(H2O)38DMF?9H2O

729

22.5x26.1

3D通道

bor

J. Chem. Soc., 2006, 128:16474.

MIL-100(Cr)/Cr3FO(H2O)3(BTC)2?nH2O(n=28)

3100

25,29

1.16

籠型

MTN

Angew. Chem., Int. Ed., 2004, 43: 6296.

MIL-101(Cr)/Cr3F(H2O)2(BDC)3?25H2O

4200b,
     2800-4230c

5900 b
     4000-5900 c

29,34 b

2.01

籠型

MTN

16, Science, 2005, 309, 2040;49

MOF-180/Zn4O(BTE)2(H2O)3?H2O

15x23

1.37-2.15

籠型

qom

Science, 2010, 329, 424

MOF-200/Zn4O(BBC)2(H2O)3?H2O

4530

10400

18x28

3.59

籠型

qom

同上

MOF-210/Zn4O(BTE)4/3(BPDC)

6240

10400

26.9x48.3

3.9

籠型

toz

同上

NOTT-116(PCN-68)/Cu3(PTEI)(H2O)3?16DMF?26H2O

4664d
     5109c

6033c

12.0,14.8,23.2e

2.13d,2.17

籠型

rht

J. Am. Chem. Soc., 2010,132:409219

NU-100(PCN-610)/Cu3(H2O)3(TTEI)?19H2O?22DMFa

6143f

13.4,15.4,27.4f
     12.0,18.6,26c

28.2 f

籠型

rht

Angew. Chem., Int. Ed.,2010, 49:535720

PCN-100/Zn4O(TATAB)2?17DEF?3H2O

860

27.3

0.58

籠型

pyr

Inorg. Chem., 2010, 49:11637

PCN-101/Zn4O(BTATB)2?16DEF?5H2O

1140

0.75

籠型

pyr

同上

UMCM-1/Zn4O(BDC) (BTB)4/3

4160

6500

24x29

1D通道

Angew. Chem., Int. Ed.,2008, 47:677

ZIF-95/Zn(5-氯代苯並咪唑)2

1050

1240

25.1x14.3
     30.1x20

0.43

籠型

poz

Nature, 2008, 453:207

ZIF-100/Zn20(5-氯代苯並咪唑)39 OH

595

780

35.6

0.37

籠型

moz

同上

Cu6O(TZI)3(H2O)9(NO3)?15H2O

2847

3223

12.088
     13.077
     20.247

1.01

籠型

rth

J. Am. Chem. Soc., 2008, 130: 1833

Cu2(L7)(H2O)2?14DMF?5H2O

1020

1127

21.2x3.5

3D通道

pts

Angew.    Chem., Int. Ed., 2009,
     48: 9905.

JT-1/{Cu7(OH)2(L6)3}{Cu6(OH)2(SO4)-(S3O10)2}?10H2O

375

23.6

籠型f

Angew. Chem., Int. Ed., 2011,50:1154

JT-2/{Cu7(OH)2(L6)3}2{Cu6(OH)2-    (SO4)6 (S2O7)}{Cu3(SO4)(H2O)6} ?18H2O

421

18.23

籠型f

同上

  a --同一化合物會有不同的名稱 b --數據源於文獻:Science, 2005, 309: 2040 c--數據源於文獻Angew.Chem., Int. Ed., 2006, 45: 8227; d--數據源於文獻: J. Am. Chem. Soc., 2010,132:4092 ; e--數據源於文獻: Angew. Chem., Int. Ed.,2010, 49:5357; f--數據源於文獻:20 Nat. Chem., 2010, 2: 944 ; g—要理解拓撲符號參閱 http://rcsr.anu.edu.au/ and http://www.iza-structure.org/databases/ h—Schlafli 符號 i—手性MOF

  2. 介孔MOFs材料在水中的穩定性

  MOFs材料常用於吸附水中的物質,所以它在水中的穩定性至關重要。許多MOFs在水中是不穩定的,這是由於金屬和配體的連接的配合物遇水會水解。在水中穩定的MOFs可用於水的淨化,表2是這類MOFs。

  表2 MIL-101 家族在水中的穩定性

MOF

後改性

液體/蒸汽

液相

測試條件a

吸附的表徵

結構

文獻

MIL-100(Cr)(F)

蒸汽

--

變溫T, RH

XRD

<325 ℃ 穩定

20. J. Am.    Chem. Soc. 2009, 131: 15834–15842

MIL-101(Cr)(F)

液體

50 ℃

XRD,吸附 N2,

24 h 穩定

18.Microporous    Mesoporous Mater. 2009, 120:325–330

MIL-101(Cr)(F)

液體

100 ℃

XRD,吸附 N2,吸附  H2O

7天 穩定

17,Adv.    Funct.
     Mater. 2009, 19:1537–1552.

MIL-101(Fe)-NH2

液體

水中PBS 或 EDTA

37 ℃

XRD

不穩定

34,J. Am.    Chem.
     Soc. 2009, 131, 14261–14263

MIL-101(Cr)-SO3H

液體

100℃ >24h

元素分析,滴定,XRD, N2吸附

穩定

25,Adv  Mater,
     2011, 23:3294–3297

MIL-101(Cr)(F)

蒸汽

-

40–140℃ ,   5.6 kPa

H2O and N2吸附

穩定

21,Eur. J.    Inorg. Chem, 2011,
     471–474

MIL-101(Cr)(F)

液體

NaOH 或 HCl水中

RT

XRD, ζ-電位

在pH 2-10穩定,pH 12不穩定

22,Chem  Eng  J, 2012, 183: 60–67

MIL-101(Cr)-X
     X=-H
     X=-NO2
     X=-NH2
     X=-SO3H

 


       無
       還原
       無

蒸汽

--

25℃

同步輻射XRD,吸附水, TGA

穩定

26,Microporous
     Mesoporous Mater,2012, 157: 89–93

MIL-101(Cr)(F)
     MIL-101(Cr)

蒸汽

--

100℃

XRD, TGA,吸附

穩定

24,Energy    Fuels 2013, 27:
     7612–7618

MIL-101(Cr)(F)
     MIL-101(Cr)-NO2
     MIL-101(Cr)-NH2

無HNO3/H2SO4
     還原

蒸汽

--

40–140℃

TGA, DSC, XRD, BET

反覆40次,穩定

15,Chem
     Mater,2013, 25:790–798

MIL-101(Fe)-NH2

液體

RT,24 h

XRD

--

33,Chem Commun,2013, 49:143–145.

MIL-101(Al)-NH2

液體

<50 ℃

XRD

穩定 12 h

28,J  Mater Chem  A, 2014, 2:193–203.

MIL-101(Al)-NH2

液體

RT

XRD,NMR, AAS

穩定,<5 min

30,Chem
     Eur  J, 2015, 21:314–323

MIL-101(Al)-URPh

異氰酸苯酯;

液體

RT

XRD,NMR, AAS

穩定 7天

30,Chem
     Eur  J, 2015, 21:314–323

  4 MOFs 用作分離富集吸附劑

  MOFs具有比表面積大、孔道和性質可調等的特點,非常適合於氣態樣品的採樣和預富集。Yaghi研究較早合成的的MOF-5其比表面積約為3 000 m2/g,2004年,他們合成報的MOF-177,比表面積可達到4 500 m2/g,而2010年合成出MOF-210,以BET法測定比表面積可達6 240 m2/g,這為從混合物中分離富集微量目標物提供了很好的條件。

  2007年 Ji Woong Yoon 等合成了 [Co3(2,4-pdc)2(μ3-OH)2]?9H2O (2,4-pdc =嘧啶-2,4-二羧酸二價陰離子, NC5H3- (CO2)2-2,4) (CUK-1),以CUK-1作填充氣相色譜柱,可以很好地分離幾種永久氣體組成(氫、氧、氮、甲烷和二氧化碳)[B-4],這樣要比無機分子篩要優越多了(二氧化碳不會在低溫下永久吸附)。

  2010年嚴秀平研究組就研究了 MOF-5[ Zn4O(BDC)3, BDC =對苯二甲酸]和MOF-5單斜(沸石咪唑酯骨架結構材料ZIF-8 的吸附性能,用脈衝氣相色譜、靜態蒸氣吸附、穿透吸附方法研究二了甲苯位置異構體和乙苯混合物在這兩種金屬框架配位化合物上的吸附行為。他們合成MOF-5的方法: Zn(NO3)2·6H2O(600 mg,2mmol)和對苯二甲酸(170mg,1mmol)溶解在DMF(20mL) 混合轉移到一個聚四氟乙烯襯裡的小反應釜中,密封后在120℃烘箱中加熱21 h後,冷卻至溫,過濾得到的混合物為無色立方晶體。用DMF洗滌合成的MOF-5,在室溫下乾燥後再在減壓下於250℃烘乾, MOF-5在真空下儲存以免受潮水解破壞結構,BET法測得比表面積773 m2/g。他們測得MOF-5吸附劑對乙苯、二甲苯異構體的漏出曲線,見圖 5.

圖 5 MOF-5吸附劑對乙苯、二甲苯異構體的漏出曲線

  2010年年嚴秀平研究組利用MOF-5吸附劑現場對大氣中的甲醛進行吸附取樣預濃縮,然後直接熱脫附,用GC-MS進行分析。這一吸附劑比Tenax TA(有機聚合物)吸收效率高53-73倍。 取樣和分析過程如圖5所示(Anal Chem,2010,82:1365-1370)。

圖6用MOF-5吸附劑現場取樣分析大氣中的甲醛

  2012年揚州大學曾勇平研究組用巨正則蒙特卡羅模擬法考察金屬有機框架IRMOF-1和Cu-BTC吸附噻吩和苯的問題,仿真結果表明,吸附質與之間的靜電相互作用主導吸附機制。結果表明,噻吩分子優先被吸附 IRMOF-1比Cu-BTC[ BTC =均苯三甲酸]有較高的吸附容量(Sep Pur Tech,2012,95:149–156)。

  2013年同濟大學喬俊蓮研究組合成了MOF MIL-53(Al){Al(OH)[O2C-C6H4-CO2]}和MIL-53(Al)-F127{Al(OH)[O2C-C6H4-CO2]} 用作吸附劑去除水樣品中雙酚A(BPA)。BPA的吸附動力學數據符合擬二級動力學模型,二者對BPA的平衡吸附量達到329.2±16.5和472.7±23.6mg/g,遠高於活性炭(從129.6到263.1 mg/g),可以快速去除水中的BPA,所需的接觸達到平衡的時間約 90 min (J Colloid Interface Sci,2013,405:157–163)。雙酚A吸附情況如圖7所示。

圖 7 在MIL-53(A)上吸附雙酚A的示意圖

    2014年江蘇大學的劉春波和南京師大的張繼雙研究組用Cu-BTC [ BTC =均苯三甲酸](MOF  HKUST-1)去除染料廢水中的亞甲基藍,Cu-BTC具有中孔,高表面積和大孔隙體積,具有很好的吸附能力(Micropor  Mesopor  Mater,2014,193 :27–34)。Cu-BTC的晶體結構如圖6所示。Cu-BTC能用乙醇溶液再生,並保留吸附能力。因此,作者們認為這些Cu-BTC MOFs材料為載體可以成為最有前途的分離汙染物的吸附劑,其晶體結構如圖8。

圖8 Cu-BTC的晶體結構

  4 小結

  MOFs具有優異的性質,比如比表面高、熱穩定性好、納米級孔道結構均一、內孔具有功能性、外表面可修飾等,在吸附劑應用領域有廣泛的應用前景。MOFs在固相萃取中的應用下一篇討論。

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    此次儀器信息網特邀傅若農教授親述氣相色譜技術發展歷史及趨勢,以饗讀者。 第一講:傅若農講述氣相色譜技術發展歷史及趨勢 第二講:傅若農:從三家公司GC產品更迭看氣相技術發展 第三講:傅若農:從國產氣相產品看國內氣相發展脈絡及現狀 第四講:傅若農
  • 傅若農第二十一講:碳用於固相萃取的演變
    往期講座內容見:傅若農老師講氣相色譜技術發展   碳是有機世界的「主角」,在地球上按重量計算,佔地殼中各元素總重量的0.4%,按原子總數計算不超過0.15%。GC-MS80–105J Chromatogr A,2004,1055:185–1903富勒烯C60有機金屬化合物
  • 福建物構所金屬-有機框架薄膜的組裝及性能研究獲進展
    中國科學院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室曹榮研究團隊在科技部「973」項目、國家自然科學基金、中科院戰略性先導科技專項和教育部能源材料化學協同創新中心(2011•iChEM)的資助下,設計合成特定的金屬-有機框架化合物(MOF),隨後組裝構築形成金屬-有機框架膜。
  • 常用有機金屬化合物有哪些
    什麼是有機金屬化合物:由金屬原子與碳原子直接相連成鍵而形成的有化合物稱為有機金屬化合物,如甲基鉀、丁基鋰等。有機化合物用途:有機金屬化合物在生產和生活中用途廣泛,如、製備高分子化合物,常會用烷基鋁作為催化劑使用,在有機合成中,有機金屬化合物可以提供碳負離子、自由基和卡賓等活潑中間體,有機金屬化合物是極為有用的一類合成劑。
  • 既透明又導電的金屬有機框架(MOFs)薄膜,你見過嗎?
    浙江大學彭新生教授課題組在Science China Materials上發表研究論文,報導了一種將高導電性PEDOT:PSS引入透明金屬有機骨架
  • 新研究:讓金屬有機框架變得具有柔性!
    背景  金屬有機框架(MOFs)是由有機配體和金屬離子或團簇,通過配位鍵自組裝而成的具有分子內孔隙的有機-無機雜化材料。它具有以下重要特徵:多孔、表面積大、結構與功能多樣、不飽和金屬位點,這些使它具備強大的吸附功能和催化功能。    某種MOF的原理圖。
  • VOCs治理中常見吸附劑種類及特點解析
    特別是用在工程項目的組合工藝如「光催化/低溫等離子+吸附」類的組合工藝上,此外,在大風量低濃度的有機廢氣治理中,也充當富集的預處理功能作用。VOCs吸附劑主要包括以下幾大類:活性炭、分子篩、黏土、金屬有機骨架材料、有機吸附劑。
  • VOCs吸附劑專利技術概述
    北極星VOCs在線訊:揮發性有機化合物VOCs(Volatile Organic Compounds)的定義有好幾種,美國將其定義為任何能參加大氣光化學反應的有機化合物。而在我國,VOCs是指常溫下飽和蒸汽壓大於70Pa、常壓下沸點在260℃以下的有機物。VOCs包含有多種有機物,通常是指常溫常壓下容易揮發的有機化合物,如苯、甲苯、二甲苯、丙酮、苯乙烯等。
  • 傅若農:氣相色譜固定液的前世今生
    此次儀器信息網特邀傅若農教授親述氣相色譜技術發展歷史及趨勢,以饗讀者。   第一講:傅若農講述氣相色譜技術發展歷史及趨勢   第二講:傅若農:從三家公司GC產品更迭看氣相技術發展   第三講:傅若農:從國產氣相產品看國內氣相發展脈絡及現狀   氣相色譜(GC)技術至今已有52年的歷史了
  • 南工大研發新型智能吸附劑
    6519次閱讀 作者:楊芳   來源:中國化工報    2019年03月11日 收藏   中化新網訊 南京工業大學化工學院劉曉勤、孫林兵教授課題組以光響應金屬
  • 分子籠基超分子框架穩定性研究獲進展
    配位分子籠可以通過次級自組裝構築具有較高孔隙率的超分子框架化合物。然而,由於結構基元間僅存在弱相互作用,超分子框架化合物在無客體分子狀態下往往表現出較差的框架穩定性,限制其作為固態吸附劑的應用。配位分子籠中的金屬節點有望原位在超分子框架中催化活性單體使其轉化為聚合物進而為框架提供額外物理支撐,因此可能會使較脆弱的超分子框架的外在孔道得到保持。
  • 金屬有機框架電催化劑的結構改造策略
    該反應對清潔能源技術的發展具有關鍵性意義,包括水電解器、再生燃料電池和可充電金屬-空氣電池。迄今為止,這種反應在許多材料中發生的程度是有限的,這限制了某些類型的能源技術的轉換效率。因此,材料科學家們一直在試圖找出可作為電催化劑的替代材料,包括金屬、金屬氧化物和氫氧化物,以加快這一反應。
  • 導電金屬-有機框架材料
    金屬-有機框架材料(Metal-organic framework, MOF)/多孔配位聚合物(Porous coordination polymer, PCP)作為新的導電固體材料家族展現了廣泛的應用潛力,並已經在燃料電池、電池、超級電容器、催化、傳感、電學器件、熱電器件和自旋閥等應用領域展現了誘人的潛力。
  • 科學網—製備高質量共價有機框架化合物
    本報訊(記者高長安 通訊員楊洋)記者3月28日從河北科技大學獲悉,該校化工學院教師李青、喬山林在有機材料及其光電性能研究方面取得新進展
  • 生物碳吸附劑去除水體有機汙染
    在國家自然科學基金等的資助下,浙江大學環境科學系教授陳寶梁等以松針作為生物質代表,通過控制不同炭化溫度(100~700℃),製備了一系列生物碳質吸附劑,並對製備的生物碳質吸附劑的結構和表面特徵進行了深入研究。他們以4-硝基甲苯為目標,探討了吸附劑在水中對有機汙染物的吸附性能、機理及與其結構特徵之間的定量關係,為製備經濟高效吸附劑以及預測其吸附性能與機制提供了理論依據。
  • 關於吸附劑的小知識
    吸附劑也稱吸收劑,可使活性成分附著在其顆粒表面,使液態微量化合物添加劑變為固態化合物,有利於實施均勻混合。是一種能夠有效地從氣體或液體中吸附其中某些成分的固體物質。吸附劑的分類常用的吸附劑有以碳質為原料的各種活性炭吸附劑和金屬、非金屬氧化物類吸附劑(如矽膠、氧化鋁、分子篩、天然黏土等)。