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2022-04-26
1、前言金属有机框架(MOFs)是由金属离子/团簇和有机配体组装而成的晶体多孔材料,具有结构多样、比表面积大、孔径可调、功能多样等优点。光致发光MOFs(PL-MOFs)利用MOFs的突出特性以及金属中心、配体和客体的光电特性,现已成为一类很有前景的刺激响应型发光材料,由于其广泛的光电子应用而具有科技价值,尤其是在发光传感方面。相比之下,基于MOFs的发光压力传感器却鲜有报道。迄今为止,在P...
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2022-04-13
1、前言关于金属有机框架(MOFs)的研究近年来取得了蓬勃发展,通过有机配体单元和金属团簇的配位,MOFs具有高度多孔结构。这种组装使得MOFs在原子/分子水平上具有可调节的组件和结构。然而,有限拓扑结构和有机配体的短长度常常限制了中尺度MOFs的结构可调性。此外,传统溶剂热合成方法通常与用于制备经典分层材料的条件不兼容,因此,如何在合成方法学上精细调控MOFs的结构仍然是一个挑战。乳液引导...
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2022-04-08
1、前言共价有机框架(COFs)是一种将分子构建单元共价组织成周期性结构的框架,因其低密度、高稳定性和定制功能而受到广泛关注。COFs在分离、储能和转化、催化等领域显示出巨大的潜力。然而,COFs本身是交联的,通常以不溶性和孤立的微晶粉末形式存在。近年来,人们在制备COFs纳米片、薄膜方面做出了重大努力,从而扩大其应用领域。目前,主要有两种合成方法,即自下而上和自上而下两种策略。尽管COFs...
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2022-04-01
1、前言研究晶体的界面行为非常有趣,不仅因为它是各种物质交换和化学反应的前沿,还因为它的动态性质,即成分和结构随时间而演化,这种多样性和动态性使得表征晶体界面非常具有挑战性,尤其是在液体环境中。金属有机框架(MOFs)是一类快速发展的网状晶体,是原位晶体界面研究的理想对象。这些骨架由有机配体与金属离子配位形成,提供了分子定义的孔隙空间,同时也可以调控其中的物质,因而MOFs表现出优异的储存、...
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2022-03-28
1、前言柔性金属有机框架(MOFs)因其在选择性分离、气体储存、分子识别和传感等方面的潜在应用引起了越来越多人们的兴趣。与MOF-5和UIO-66等刚性MOFs相比,此类柔软型多孔晶体被归类为第三代材料。这些材料最突出的特点是可以通过温度、压力、光或客体分子等外部刺激,从而触发框架可转换性。从结构角度来看,动态或柔性框架应具有可变的自由度,这些自由度导致框架的变化,从而进一步导致呼吸、肿胀或...
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2022-03-23
1、前言乙烯(C2H4)主要由蒸汽裂解装置从石油基原料中生产,其中,乙烷(C2H6)是主要的副产品。在工业上,为了生产聚合物级C2H4,必须在低温高压条件下通过大型蒸馏塔脱除C2H6(≥99.95%),由于二者相似的动力学直径和挥发性,在分离过程中能耗高且成本高。作为传统分离技术的替代品,以多孔材料为吸附剂的吸附分离技术在开发成本/能源效率高的C2H4净化方面具有巨大潜力。用于C2H6/C2...
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2022-03-22
1、前言共价有机框架(COFs)是一类结晶型多孔聚合物,由于其优异的孔隙率、相互连接的结构和良好的化学稳定性,引起研究人员广泛的关注。基于这些优势,COFs能够实现化学和结构控制,在气体储存、质子传导和传感领域有着广阔的应用前景。特别是,具有可调节电子带隙的二维连接π共轭COFs(2D COFs)是新一代电子半导体材料。2D COFs的结构由硼酸盐、腙和亚胺键化学键合,具有明确的框架。轻元素...
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2022-03-18
1、前言近年来,基于氢键相互作用的功能框架相关应用受到了广泛关注,并且大多数研究主要集中在N···H或O···H氢键上。然而,卤素作为周期表中同一时期内最负电性的元素,更可能形成氢键,并作为骨架材料的连接节点。通常,卤素键可以描述为D···X─Y、 其中X代表卤素原子,D代表氢原子,Y是高电负性原子,如N、O和F,在控制分子间识别和自组装中起关键作用。D···X─Y被用来构建独特的超分子结构...
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2022-03-16
1、前言酶是一种高效的生物催化剂,具有高活性和高选择性,在各种工业生产中变得越来越重要。然而,在复杂的工业操作和苛刻的应用条件下,酶的脆弱性往往使其难以保持良好的构象和高催化活性。多孔材料为酶的固定化提供了很好的载体,因为它们可以提供传质通道和构象限制来稳定酶。其中,共价有机框架(COFs)是一种由有机配体单元通过共价键形成的结晶多孔聚合物,具有明确的结构、拓扑多样性和精确可调的孔几何形状和...
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2022-03-11
1、前言近几十年来,为了追求多样化的功能和对多孔结构的原子精确控制,金属有机框架(MOFs)和共价有机框架(COFs)等晶体多孔材料取得了飞速发展。这些材料中孔隙的物理和化学特征决定了进入和通过的物质种类。其中,COFs由有机配体通过共价键构建而成,具有可定制的有序骨架,以及高结晶度和孔隙率。它们拥有明确且易于调节的孔道,允许具有不同极性和尺寸的目标分子进行传质,在气体储存和分离、 多相催化...
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2022-03-07
1、前言金属-有机框架(MOFs)是一类高度可调节的晶体多孔材料,通过金属离子/团簇和有机配体的分子组装而成,在气体储存、分离、多相催化、化学传感、分子识别等方面显示出巨大的潜力。虽然目前对MOFs材料的研究主要集中在设计和构建具有所需孔结构的MOFs,但孔功能和形态,机械性能等内在性能严重不足。机械性能对MOFs的实际应用至关重要,这是因为MOFs的结构稳定性决定了其活化和成型方案,从而直...
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2022-03-02
1、前言二维共价有机框架(2D COFs)是近年来兴起的一种新型合成二维材料,其不仅具有迷人的结构可调性、可变带隙和高孔隙率,而且还保留了2D骨架上的共轭特征。到目前为止,通过在框架中引入合适的构建单元,人们开发出越来越多的功能性2D COFs,并在许多领域进行了广泛的研究。然而,大多数报道的2D COFs的导电率相对较低,这就阻碍了它们在光电子、光电催化、化学电阻传感等方面的应用。将大的多...
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2022-02-24
1、前言近年来,在照明、传感、显示和光电子学领域,能够根据需要发出不同颜色的发光材料引起了人们极大的关注。然而,对于大多数智能发光材料,多色发射是通过多组分(例如掺镧纳米材料、量子点、有机分子/聚合物等)的发光光谱之间的交替切换或动态重叠实现的。这种策略在设计上简单明了,但需要严谨的实验,包括反复测试,以获得**比例。事实上,目前也已经报道了大量具有刺激响应性发光的有机聚合物和金属有机络合物...
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2022-01-20
1、前言光催化还原CO2对于解决能源和环境问题具有重要意义。尽管大多数现有光催化剂要求辐射光源通常为紫外光或可见光,但紫外光或可见光辐照的使用存在一定的缺陷。例如,紫外-可见光通过光催化剂和大多数反应介质的穿透力非常低,导致光利用率较低。此外,许多有机光催化剂在高能紫外-可见光照射下可能会发生结构转变,导致光稳定性差。事实上,可以使用低能量的近红外光来克服上述问题,因为近红外光可以通过催化剂...
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2022-01-14
1、前言二维(2D)纳米材料如石墨烯、金属氧化物、磷烯、MXenes等,近年来在储能、电催化、生化应用和电子设备等领域得到了深入研究,2D纳米材料作为一种新型的化学电阻气敏材料,由于其在室温下非常理想的性能,引起了人们越来越多的兴趣。它们的大表面体积比提供了大量的高灵敏度传感活性位点,同时2D结构也限制了载流子在平面上的迁移,从而促进了信号的传递。更重要的是,它们丰富的表面结构可以额外固定其...
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2022-01-12
1、前言与非均相催化剂相比,均相催化剂具有许多突出的优点,如高反应性、高活性中心、以及便于研究和设计的精确分子结构。另一方面,它们也更难处理、分离和回收,这无疑增加了生产成本,也增加了安全和环境问题。值得注意的是,使用合适的载体对均相催化剂进行非均相化是一种有效的方法,可以避免这些缺点,同时保持其吸引人的性能。近年来,金属-有机框架(MOFs)已成为固定均相催化剂的优良载体材料。由于MOFs...
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2022-01-08
1、前言对映体的分离在制药和农药工业中至关重要,因为纯对映体在生物相互作用、药理学和毒性方面有可能不同。在不同类型的手性分离技术中,手性固定相(CSPs)色谱法现已被证明是分离和获得纯对映体最具前景和适用性的方法,并获得了大量研究。然而,目前还没有一种通用CSPs可同时用于高效液相色谱(HPLC)和气相色谱(GC)。共价有机框架(COFs)由于其**孔隙率和可调结构,在许多领域显示出各种潜在...
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2022-01-06
1、前言气体分离和净化是化学工业中制造聚合物、燃料和塑料的关键工序。C2H2不仅是一种重要的气体燃料,也是现代商品化学品的基本组成部分。然而,由于乙炔生产过程中不可避免地会产生杂质成分(如CO2),并且这两种气体分子具有非常相似的分子尺寸、形状和物理性质,因此C2H2/CO2混合物的分离是最具挑战性的气体分离任务之一。近年来,基于多孔物理吸附剂的气体分离方法因其低成本和节能的良好前景而受到广...
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2021-12-29
1、前言共价有机框架材料(COFs)具有较大的比表面积、良好的孔隙率和易于改性的功能,是一类很有前途的晶体多孔材料。COFs的结构优势为其在气体吸附、催化、储能和光电子领域的多种应用带来了巨大潜力。然而,COFs固有的有机键可逆性和高极化会不可避免地导致较差的化学稳定性和较弱的光电性质。目前,人们已经付出了相当大的努力来探索化学方法以构建高度稳定和完全共轭的COFs结构,但研究方向从链接单体...
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2021-12-24
1、前言氨作为现代工农业中肥料和其它含氮化学品的基本原料,迄今为止多在苛刻的反应条件下(650-750 K和200-350 atm)进行。传统的Haber-Bosch工艺垄断了工业规模的氨生产,这一过程占全球年能源消耗量的1-2%,进而导致1%以上的全球温室气体排放量。在环境条件下通过可再生电力驱动的电化学N2还原反应(NRR)是一种环境友好型工艺,可以提供可持续氨生产。然而,N2分子的高活...
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