过渡金属掺杂的纳米沸石咪唑酯骨架材料的合成与生物活性

Ag ZnO纳米复合材料的制备

运城学院应用化学系 文献综述 Ag/ZnO纳米复合材料的制备 学生姓名王新光 学号2010080412 专业班级应用化学1004班 批阅教师 成绩 2013年06月

Ag/ZnO纳米复合材料的制备 1. 研究背景 纳米技术是一门交叉性很强的综合学科，研究的内容涉及现代科技的广阔领域。纳米科技现在已经包括纳米生物学、纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学、纳米化学等学科。从包括微电子等在内的微米科技到纳米科技，人类正越来越向微观世界深入，人们认识、改造微观世界的水平提高到前所未有的高度。我国著名科学家钱学森也曾指出，纳米左右和纳米以下的结构是下一阶段科技发展的一个重点，会是一次技术革命，从而将引起21世纪又一次产业革命。 2.制备方法 2.1采用沉淀法制备 周广、邓建成、王升文[1]采用配位均匀共沉淀法制备了平均粒径约为20 nm的Ag/ZnO纳米复合材料。利用XRD、TEM及UV-Vis等技术对样品进行了表征,并将其与用浸渍光分解法和光还原沉积法制备的样品在形貌结构及催化降解甲基橙溶液和工业废水性能方面进行了比较。结果表明,采用配位均匀共沉淀法制备的样品,表现出更加优异的催化降解性能。 庹度[2]采用沉淀法制备了纳米氧化锌,并以它为前驱物,采用高温分解法对纳米氧化锌进行了载银改性处理,制备了载银氧化锌复合纳米粒子,考察了载银前后纳米粒子的粒径与结构。研究发现,采用沉淀法制备的纳米氧化锌尺寸较为均匀,粒径约为170nm,分散性也较好;载银后的复合纳米粒子粒径略有增加,这来源于银在纳米氧化锌粒子外的成功包覆。 斯琴高娃、照日格图、姚红霞、嘎日迪[3]以ZnCl2.2H2O和无水(NH4)2CO3为原料,采用直接沉淀法制备了纳米氧化锌.TG-DTG-DTA、IR分析结果表明,前驱体为碱式碳酸锌[Zn5(OH)6(CO3)2].前驱体经300℃煅烧1 h、2 h、3 h后分别得到粒径不

金属有机骨架材料(MOFs)简介

金属—有机骨架（MOFs）材料代表了一类杂合的有机—无机超分子材料，是通过 有机桥联配体和无机的金属离子的结合构成的有序网络结构。MOFs 呈现出目前最高的 比表面积，最低的晶体密度以及可调节的孔尺寸和功能结构，使 MOFs 可以实现一些特 殊的应用，包括气体的存储和分离，催化以及药物缓释等。通过在有机配体中引入功能 基团或者利用 MOFs 作为主体环境引入活性组分，合成功能化的 MOFs 材料，可以大大 拓宽其应用范围。-华南理工-袁碧贞 金属有机骨架（Metal-Organic Frameworks MOFs）材料是利用含氧、氮等多齿有机 配体与金属离子通过自组装形成的具有周期性网络结构的一种类沸石材料 [1]。—华南理工-袁碧贞 MoF材料是由含氧!氮等的多齿有机配体(大多是芳香多酸和多碱)与过渡金 属离子自组装而成的配位聚合物,是一种比表面积大!孔隙率高!热稳定性好! 构型多样化的类沸石材料[22一],其发展历程大致可以分为三代12.]"如图1一1所示" 最早的MoF材料是由Kattagawa/J!组在20世纪90年代中期合成的,但其合成的材 料在客体分子去除后,骨架坍塌,晶体结构遭到破坏,未形成永久性的孔隙率" 这也是第一代MOF材料"随后科学家们开始研究新型的阳离子!阴离子以及中 性的有机配体链接形成的配位聚合物"第二代材料在客体分子移走后能够留下空 位形成永久性的孔隙率"MOF材料在受到压力!光!化学刺激或者除去溶剂分 子时,材料骨架的形状会发生变化,这就是第三代MOF材料"含有梭基的阴离 子配体和金属离子链接构成的MOF材料属于我们所说的第二代MOF材料,然而 含有氮杂环的有机中性配体构建的MOF材料属于我们所说的第三代MOF。——北化-安晓辉金属-有机骨架 ( metal-organic frameworks， MOFs) 材料是由金属离子与有机配体通过自组装过 程杂化生成的一类具有周期性多维网状结构的多孔 晶体材料，具有纳米级的骨架型规整的孔道结构，大 的比表面积和孔隙率以及小的固体密度，在吸附、分 离、催化等方面均表现出了优异的性能，已成为新材 料领域的研究热点与前沿。MOFs 材料的出现可以 追溯到 1989 年以 Robson 和 Hoskins 为主要代表的 工作，他们通过 4，4'，4″，4-四氰基苯基甲烷和正 一价铜盐［Cu( CH 3 CN) 4 ］·BF 4 在硝基甲烷中反应， 制备出了具有类似金刚石结构的三维网状配位聚合 物 ［1］ ，同时预测了该材料可能产生出比沸石分子筛 更大的孔道和空穴，从此开始了 MOFs 材料的研究 热潮。但早期合成的 MOFs 材料的骨架和孔结构不 够稳定，容易变形。直到 1995 年 Yaghi 等合成出了 具有稳定孔结构的 MOFs

纳米复合材料发展与现状

纳米复合材料发展与现状 201041505118 李少军10材料一班 1 纳米复合材料 超细粒子（或纳米粒子）是指尺度介于原子、分子、离子与块状材料之间，粒径在1～100nm范围以内的微小固体颗粒。随着物质的超细化，产生了块状材料不具有的表面效应、小尺寸效应、量子效应，从而使超细粒子与常规颗粒材料相比具有一系列优异的物理、化学性质。纳米粒子经压制、烧结或溅射组合而成的具有某些特定功能的结构即纳米材料。它断裂强度高、韧性好、耐高温，纳米复合同时也提高材料的硬度、弹性模量、Weibull模数，并对热膨胀系数、热导率、抗热震性产生影响。[1] 纳米复合主要指在微米级结构的基体中引入纳米级分散相。纳米复合材料（复合超微细颗粒）表现出许多与模板核本质不同的性质，如不同的表面组成、磁性、光学性能、稳定性及表面积等。纳米复合材料涉及的范围广泛，它包括纳米陶瓷材料、纳米金属材料、纳米磁性材料、纳米催化材料、纳米半导体材料、纳米聚合材料等。纳米粒子具有很高的活性，例如木屑、面粉、纤维等粒子若小到纳米级的范围时，一遇火种极易引起爆炸。纳米粒子是热力学不稳定系统，易于自发地凝聚以降低其表面能，因此对已制备好的纳米粒子，如果久置则需设法保护，例如保存在惰性空气中或其他稳定的介质中以防止凝聚。纳米材料是物质以纳米结构按一定方式组装成的体系。它是纳米科技发展的重要基础，也是纳米科技最为重要的研究对象。纳米材料也被人们誉为21 世纪最有前途的材料。由于纳米材料本身所具有的特殊性能。作为一种全新性能的先进复合材料，在微电子、信息、汽车、宇航、国防、冶金、机械、生物、医药、光学等诸多领域有极广泛的应用前景。 2 纳米复合材料的分类 研究纳米复合材料的一个重要目的是改进并提高块体材料的性能,或通过结构复合来发现块材料中并不存在的性能或效应。和块体材料相比,纳米复合材料的物理和化学性质将更多地依赖于材料的表面缺陷和量子尺寸效应。目前.纳米复合材料的种类繁多,可分为:固态纳米复合材料和液态纳米复合材料。基质材料对于纳米粒子的结构具有稳定作用;而基质材料的不同,又可将纳米复合材料区分为:无机基纳米复合材料和聚合物基纳米复合材料。聚合物基包括单聚合物、共聚合物和聚合物的混合;无机基则包括玻璃,如多孔玻璃、分子筛、溶胶一凝胶玻璃和陶瓷等。[2]还可根据纳米粒子的物理性质可将纳米复合材料区分为:半导体纳米复合材料、铁电体微晶复合材料、染料分子纳米复合材料、稀土纳米复合材料、金属(合金)纳米复合材料、光学纳米复合材料(非线性、发光、光折变等)、磁性纳米复合材料等。 3 纳米复合材料的制备 3.1 溶胶- 悬浮液混合法

金属有机骨架材料

金属有机骨架材料 金属有机骨架材料（MOFs ）是近十年来发展迅速的一种配位聚合物，具有三维的孔结构， 一般以金属离子为连接点，有机配体位支撑构成空间3D延伸，系沸石和碳纳米管之外的又 一类重要的新型多孔材料，在催化，储能和分离中都有广泛应用，目前，大多数研究人员致力于氢气储存的实验和理论研究。金属阳离子在MOFs骨架中的作用一方面是作为结点 提供骨架的中枢，另一方面是在中枢中形成分支，从而增强MOFs的物理性质（如多孔性和手性）。这类材料的比表面积远大于相似孔道的分子筛，而且能够在去除孔道中的溶剂分子 后仍然保持骨架的完整性。因此，MOFs具有许多潜在的特殊性能，在新型功能材料如选 择性催化、分子识别、可逆性主客体分子（离子）交换、超高纯度分离、生物传导材料、光 电材料、磁性材料和芯片等新材料开发中显示出诱人的应用前景，给多孔材料科学带来了新的曙光。常见的不同类型的金属有机骨架材料的结构如下图所示： 如下图所示: 卜叮 MOFs材料作为储氢领域的一名新军，由于具有纯度高、结晶度高、成本低、能够大批量生产、结构可控等优点，正受到全球范围的极大关注，近年来已成为国际储氢界的研究热点。经过近10年的努力，MOFs材料在储氢领域的研究已取得很大的进展，不仅储氢性能有了大幅度的提高，而且用于预测MOFs材料储氢性能的理论模型和理论计算也在不断发展、逐步完善。但是，目前仍有许多关键问题亟待解决。比如，MOFs材料的储氢机理尚存在 争议、MOFs材料的结构与其储氢性能之间的关系尚不明确、MOFs材料在常温常压下的储 氢性能尚待改善。这些问题的切实解决将对提高MOFs材料的储氢性能并将之推向实用化 进程发挥非常重要的作用。

金、银纳米复合材料基底的SERS检测中的应用

《近代分子光谱法》课程论文 化学化工学院 张卓磊MG1324086

基于金、银纳米复合材料基底在SERS检测 中的应用 Application of the gold, silver nano composite material in SERS detection 摘要： 本文介绍了拉曼光谱发展的历程，简略描述了拉曼光谱的增强机理，根据机理引出了运用纳米技术来增强拉曼信号的纳米材料的制备。在纳米粒子中，金银有序金属纳米壳结构，特别是有序的空心纳米壳和大孔结构，它兼有光子晶体和纳米金属外壳的光学性质，引起了国内外学者们的广泛关注。本文介绍了有序纳米金属外壳材料的制备方法和步骤，主要包括胶体晶体模板的制备、所需的金属外壳的制备，胶体晶体模板拆除这三个步骤，并对每一步的方法和特征进行了描述，且介绍了其在SERS的应用进行了相关介绍。最后展望了这种材料未来的研究方向的前景。 Abstract This paper introduces the development course of Raman spectroscopy, and briefly describes the mechanism of enhanced Raman spectroscopy,so as referance to prepare nano material by using nanotechnology . With gold and silver nanoparticles, ordered nano metal shell structure especially the optical properties of nanometer hollow shell orderly and macroporous structure with photonic crystal and nano metal shell, atracted the great attention all over the would. In this paper, we introduce the method and main processes of fabricating these metal structure which mainly includes preparation of colloidal crystal templates, colloidal crystal template removal of these three steps, methods and characteristics of each step are https://www.wendangku.net/doc/119527162.html,st but not least,we introduce its introduced in the SERS application. Finally, the future research direction of the material prospect.

金属有机骨架材料的合成与应用文献综述

金属有机骨架材料的合成与应用 摘要：近年来，金属有机骨架材料受到科学家们的高度关注，使得它成为新功能材料研究领域的热点。本文从金属有机骨架材料的合成、影响因素、存在问题等方面进行了阐述，并对这种新型多功能材料的应用方面作了展望。 关键字： 1.引言 金属有机多孔骨架化合物(Metal-Organic Frameworks，MOFs)是近十年来学术界广泛重视的一类新型多孔材料。MOFs是一种类似于沸石的新型纳米多孔材料,但又有别于沸石分子筛。它们的热稳定性不及无机骨架微孔材料，因此在传统的高温催化方面的应用受到限制，但在一些非传统领域，如非线性光学材料、磁性材料、超导材料和储氢材料等新材料方面的应用前景正在逐步被开发出来。金属有机多孔骨架化合物，又称为金属有机配位聚合物，它是由含氧、氮等的多齿有机配体(大多是芳香多羧酸) 与过渡金属离子自组装而成的配位聚合物。在构筑金属有机多孔骨架时，有机配体选择起着关键性的作用。目前,已经有大量的金属有机骨架材料被合成 ,主要是以含羧基有机阴离子配体为主,或与含氮杂环有机中性配体共同使用。这些金属有机骨架中多数都具有高的孔隙率和好的化学稳定性。通过设计或选择一定的配体与金属离子组装得到了大量新颖结构的金属有机多孔骨架化合物。也可以通过修饰有机配体，对这些聚合物的孔道的尺寸进行调控。 这种多孔材料的孔道大小、尺寸是多孔材料结构的最重要特征。孔材料在许多领域有着广泛的应用，如微孔分子筛作为主要的催化材料、吸附分离材料和离子交换材料在石油加工、石油化工、精细化工以及日用化工中起着越来越重要的作用。在高新技术应用领域，多孔材料也展现出良好的发展前景，如人们利用瓶中造船路线，在微孔分子筛孔道中制备染料复合体，为进一步研究固体微激光器提供基础；通过纳米化学反应路线技术，在微孔分子筛笼中制备Cd4S4 纳米团簇或通过“嫁接”或“锚装”等方法组装具有特定功能与性质的复杂分子、

金属有机骨架材料的合成及应用论文

金属有机骨架材料的合成及应用 一、背景 金属有机骨架材料（Metal-Organic Frameworks , MOFs是一种类似于沸石的新型纳米多孔材 料，具有结构组成的多样性、较大的比表面积和孔隙率、热稳定性好、可裁剪性的孔等特点，可应用在气 体储存、分离、催化等领域。 多孔材料具有规则而均匀的孔道结构，其中包括孔道的大小、形状、维数、走向以及孔壁的组成和性质。孔道的大小、尺寸是多孔材料结构的最重要特征。人们把尺寸范围在 2 nm 以下 的孔道称为微孔，尺寸范围在 2 ~50 nm 的孔道称为介孔，孔道尺寸大于50 nm 的就属于大孔范围了。多孔材料在许多领域有着广泛的应用，如微孔分子筛作为主要的催化材料、吸附分离材料和离子交换材料在 石油加工、石油化工、精细化工以及日用化工中起着越来越重要的作用。在高新技术应用领域，多孔材料 也展现出良好的发展前景，如人们利用瓶中造船路线，在微孔分子筛孔道中制备染料复合体，为进一步研 究固体微激光器提供基础；通过纳米化学反应路线技术，在微孔分子筛笼中制备Cd4S4 纳米团簇或通过“ 嫁接” 或“ 锚装” 等方法组装具有特定功能与性质的复杂分子、配合物、簇合物、金属有机化合 物、超分子、纳米态、齐聚体与高聚物等。半个世纪以来，随着多孔材料类型与品种的不断扩充与发展， 应用领域的拓宽与需求的增加，研究领域和学科间交叉与渗透的日益加强及深化，研究方法与现代试验 技术的进步，大大推动了多孔材料化学内涵的深入与学科面的拓宽。 1 无机微孔化合物 近二十年来，无机微孔化合物的发展极为迅速，它的种类从最初的沸石分子筛，逐渐又增加了磷酸盐、砷酸盐、锗酸盐、亚磷酸盐、硫酸盐、亚硒酸盐以及金属硫化物等类沸石微孔化合物。这类化合物被 广泛应用于催化、吸附、分离和离子交换等领域。然而随着无机微孔化合物种类的增多以及应用领域的不 断拓展，人们对它的性能又提出了更多和更高的要求。微孔化合物的结构与其性能紧密相关，例如，超大 微孔结构能进行大分子催化反应；特种笼腔结构适用于特定微反应器与特种分子功能材料的组装；含有手 性孔道的化合物有利于进行手性分子拆分与不对称催化反应等。因此，具有特殊孔道或笼腔结构的微孔化 合物就成为人们研究的一个热点。一个显著的例子是具有24元环超大孔道的磷酸锌化合物ND-1。无机微孔化合物通常在水热或溶剂热条件下合成，其合成机理非常复杂，影响因素也很多，如起始原料组成、晶 化温度、晶化时间、压力、溶剂类型、结构导向剂，pH 值等。其中结构导向剂对微孔化合物的生成起着 非常重要的作用。目前使用的结构导向剂主要有金属阳离子、有机物、氟离子和金属配合物。这些客体分 子或离子在合成时的作用主要有：（ 1 ）模板作用；（2）结构导向作用；（3）空间填充剂；（4）平衡骨架电荷，影响产物的骨架电荷密度等[6] 。 2 金属有机多孔骨架金属有机多孔骨架化合物是近十年来学术界广泛重视的一类新型多孔材料。这类化合 物含有各种各样的孔道类型，这些孔道无论从形状、大小，还是从对客体分子的吸附性能上讲, 都 有别于沸石分子筛。它们的热稳定性不及无机骨架微孔材料，因此在传统的高温催化方面的应用受到限制，但在一些非传统领域，如非线性光学材料、磁性材料、超导材料和储氢材料等新材料方面的应用前景正在逐步被开发出来。金属有机多孔骨架化合物，又称为金属有机配位聚合物，它是由金属离子和有机配体自组装而形成。在构筑金属有机多孔骨架时，有机配体选择起着关键性的作用。一般说来，空间位阻大的配体不利于形成高维数的网络结构，而刚性的配体常被用来构筑孔道结构的高维聚合物。数年来，通过设计或选择一定的配体与金属离子组装得到了大量新颖结构的金属有机多孔骨架化合物。通过修饰有机配体，可以对这些聚合物的孔道的尺寸进行调控。 一、引言多孔材料领域突出的挑战之一是设计和合成有特殊结构和高比表面积的物质。在许多实际应用中, 如催化剂、分离和气体的储存等,这样的材料都是非常重要的。对于无序的碳结构, 最大的比 表面积是2 030m2 ? g- 1 ,文献报道的有序结构沸石的最大表面积是904m2 ? g- 1 。随着超分 子配位化学和金属有机化合物直接组合化学的发展, 新型的多孔材料开始出现。Yaghi 等设计并合成了一种金属有机骨架多孔材料, 由金属与多齿型羧基有机物组合而成, 其比表面积已经达到 3 000m2 ? g- 1 。最近，丫aghi等又进一步合成了晶体Zn40 (BTB) 2(MOF2177),比表面积约4 500m 2 ? g- 1。多齿有机配体与金属离子组合而成的骨架材料,产生了新一代超分子多孔材料。

贵金属纳米材料及其应用

李明利１徐颖。柏文超，马光，党红云 （１西北有色金属研究院，陕西西安７１００１６） （２西北工业大学，陕西西安７１００７２） 摘要：系统地介绍了贵金属纳米材料的制备方法、性能及应用。可以预见，随着现代科技的飞速发展，贵金属纳米材料的应用前景将更加广阔。 关键词：贵金属；纳米材料；制备：应用 １引言 纳米材料由于具有量子效应、小尺寸效应及表面效应，呈现出许多特有的物理、化学性质，已成为物理、化学、材料等诸多学科研究的前沿领域。自１９９０年存美国召开“第１届纳米科学和技术讨论会”以来，各国科学家积极参与纳米材料的研究，不断发现纳米材料的特殊性质，使纳米材料的开发、制备技术和实际应用得到了迅速发展Ｍ】。 贵金属纳米材料是纳米材料的一个重要组成部分，由于其将贵金属独特的物理化学性质与纳米材料的特殊性能有机地结台起来，在化学催化、能源、电子和生物等领域有着广阔的应用前景，得到了越来越广泛的重视目。 ２贵金属纳米材料的制备 ２．１贵金属纳米颗粒的制备 贵金属纳米颗粒包括粉末颗粒和胶体。其制备方法有化学还原法、射线辐照法、微乳法等。 （１）化学还原法该法的工艺过程为：化合物溶液＋表面活性剂＋还原剂一洗涤一干燥。使用不同的化合物、表面活性剂和还原剂，就会得到不同粒度的纳米颗粒。以制备纳米银颗粒为例，ＡｇＮ０３＋聚乙烯吡咯烷铜＋水合肼得到３０ｎ一１００ｎｍ的球型银粉；ＡｇＮＯ一山梨醇酯＋芳香醛得到２０１１ｍ～５０ｎｍ的银粉；【Ａ刚Ｈ女才还原得到最小粒径为１５ｎｍ的银微粒。还原法制备贵金属纳米粒子具有方便、快速、粒子尺寸易控制等特点。还原剂可以是将高价贵金属离子还原为零价的任意一种还原剂，如ＫＢＨ。、水合肼、Ｈ２、小分子醇和具有还原性的多羟基化合物等。Ａｙｙ８ｐｐａｍ等“用醇还原贵金属盐获得了鲰、Ａｌｌ、Ｐｄ、Ｐｔ纳米粒子。Ｍａｙｅｒ等８用ＫＢＨ。作还原剂原位还原制备出责金属纳米粒子。采用连续的化学法还可以制得复合贵金属纳米粒子。 （２）微乳法微乳是一些稳定的、透明的、单 分散的、直径为５ｎｍ～５００ｎｍ的硝油滴（在水中）或

金属-有机框架的发展和应用

金属-有机框架的发展和应用 摘要：近年来，由于金属-有机框架(MOFs)材料特殊的结构使得其在气体储存、催化活性、离子交换、磁性材料、分子和光学性能等方面的潜在用途，MOFs的设计与合成吸引了大家的注意力。当前，已有很多用于制备多种金属-有机框架(MOFs)的方法和相关理论。本文主要介绍了MOFs的研究进展、应用，概述了MOFs未来的趋势。 关键词：金属-有机框架，发展，应用 Abstract: In recent years, the design and synthesis of Metal-Organic Frameworks (MOFs) have attracted great interest due their potential use as gas storage, catalysis activity, ion exchange, magnetism, molecular, and optical properties. Currently, varied methods and theories have been used for the formation of metal-organic frameworks (MOFs). This paper mainly introduces the development and application of MOFs, and the future tendency. Keyword: Metal-Organic Frameworks; Development; Application 1绪论 金属-有机框架材料(Metal Organic Frameworks，MOFs)又叫金属有机配位聚合物(Metal Organic Coordination Polymers，MOCPs)已经成为一种新型的功能化晶体材料。它是由有机桥连配体同过配位键的方式将无机金属中心(金属离子或者金属离子簇)连接起来形成无限延伸的网络状结构的晶体材料。金属-有机框架材料将无机化学和有机化学两种通常视为两种完全不同的化学学科巧妙地结合在一起。根据金属-有机框架材料在空间维度延伸情况将金属有机框架材料分为一维链，二维层，三维空间网络状结构。 金属-有机框架材料的最大特点就是它是一种晶体材料具有超高的孔隙率(高达90％的自由体积)和巨大的内比表面积(超出6000平方米/克)。而且由于无机和有机不同成分组成的结构使得其结构多样并可调节，这些最终促使金属有机框架材料在许多方面有着潜在应用[1]。 2金属有机框架化合物的研究进展

金属有机骨架材料的合成及应用_魏文英

收稿:2004年11月,收修改稿:2005年3月　＊通讯联系人　e -mail :hanjin yu @eyou .com 金属有机骨架材料的合成及应用 魏文英　方　键　孔海宁　韩金玉＊ 　常贺英　 (天津大学化工学院绿色合成与转化教育部重点实验室　天津300072) 摘　要　金属有机骨架(MOFs )材料是目前研究很热的一种新功能材料。本文讨论了金属有机骨架材 料的设计原理、制备过程、骨架结构的影响因素以及骨架合成的发展状况,总结了金属有机骨架材料在催化剂、气体的储存和分离方面的应用,并对这种新型多功能材料在设计、合成与应用中的广阔前景做了展望。 关键词　金属有机骨架　配位聚合物　多孔材料　催化剂　气体储存　分离 中图分类号:O63;TB383　文献标识码:A 文章编号:1005-281X (2005)06-1110-06 Synthesis and Applications for Materials of Metallorganic Frameworks W ei W enying Fang Jian Kong Haining Han J inyu ＊ 　Chang H eying (Key Laborator y for Green Chemical Technology of the Ministry of Education ,School of Chemical Engineering &Technology ,Tianjin University ,Tianjin 300072,China ) A bstract Materials of metallorganic fra me works is a new kind of functional materials being lar gely researched no w .The principles of design ,pr eparation pr ocess ,the factors effecting on the structure and the development status of synthesis for metallorganic frameworks (MOFs )are disc ussed .The applications of the new kind of poly -function materials in the aspect of catalyst ,gas storage and separation are summarized .In addition ,suggestions of the prospective design ,synthesis and applications are presented . Key words metallorganic framework ;coordination polymers ;porous materials ;catalysts ;gas storage ;separation 一、引　言 多孔材料领域突出的挑战之一是设计和合成有特殊结构和高比表面积的物质。在许多实际应用中,如催化剂、分离和气体的储存等,这样的材料都是非常重要的。对于无序的碳结构,最大的比表面积是2030m 2 ·g -1[1] ,文献报道 [2] 的有序结构沸石的 最大表面积是904m 2 ·g -1 。随着超分子配位化学和 金属有机化合物直接组合化学的发展,新型的多孔 材料开始出现。Ya ghi 等[3—6] 设计并合成了一种金属有机骨架多孔材料,由金属与多齿型羧基有机物组合而成,其比表面积已经达到3000m 2 ·g -1 。最 近,Yaghi 等 [7] 又进一步合成了晶体Zn 4O (B TB )2 (MOF -177),比表面积约4500m 2 ·g -1 。多齿有机配体与金属离子组合而成的骨架材料,产生了新一代超分子多孔材料。这类材料中的孔隙具有各种形状 和尺寸,是沸石和分子筛之类的多孔材料所观察不到的。 金属有机骨架(MOFs )是由含氧、氮等的多齿有机配体(大多是芳香多酸和多碱)与过渡金属离子自组装而成的配位聚合物。早在20世纪90年代中期,第一类MOFs 就被合成出来,但其孔隙率和化学稳定性都不高。因此,科学家开始研究新型的阳离子、阴离子以及中性的配位体形成的配位聚合物。目前,已经有大量的金属有机骨架材料被合成 [8—15] , 主要是以含羧基有机阴离子配体为主,或与含氮杂环有机中性配体共同使用。这些金属有机骨架中多数都具有高的孔隙率和好的化学稳定性。由于能控制孔的结构并且比表面积大,MOFs 比其它的多孔材料有更广泛的应用前景,如吸附分离[16—21] 、催化剂、 磁性材料 [22] 和光学材料 [23] 等。另外,MOFs 作为一 第17卷第6期2005年11月 化　学　进　展 PR OGRESS I N C HE MISTRY Vol .17No .6 　Nov .,2005

贵金属纳米材料的研究进展

https://www.wendangku.net/doc/119527162.html, 《化学通报》在线预览版 贵金属纳米材料的研究进展 张树霞1高书燕1*杨恕霞1张洪杰2 （1河南师范大学化学与环境科学学院新乡 453007；2中国科学院长春应用化学研究所长春 130022） 摘要上世纪80年代初，科学家们就发现，当某些材料的尺寸处于介观状态时，其宏观性质发生了巨大的改变，而且当材料的尺寸降至纳米范围内时，许多新奇的性能是传统的理论所无法预知的。因而，纳米材料已经成为最具发展潜力的研究热点之一。纳米尺度的贵金属材料，因其突出的催化性质、电性质、磁性质和光学性质，已经成为纳米科技领域中最富有活力的分支学科。本文介绍了贵金属纳米材料的合成方法及其优良性能，并对其未来发展作一展望。 关键词贵金属纳米材料制备应用 Research Progress on Noble Metal Nanomaterials Zhang Shuxia1, Gao Shuyan1, Yang Shuxia1, Zhang Hongjie2 (1College of Chemistry and Environmental Science, Henan Normal University, Xinxiang 453007; 2 Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130022) Abstract Since 1980s, the scientists have realized that the properties of the materials will be greatly changed if the sizes are reduced in the range of mesoscopic scale. Many novel properties are beyond traditional theories when the materials are nanosized. All these may reasonably make nanomaterials become the representative of modern science and technology and the potential research hot. The noble metal nanomaterials have become one of the most active branches in nanomaterials area because of their distinct catalytic, electronic, magnetic, and luminescent properties. In this paper, the preparation methods and the applications of the noble metal nanomaterials are reviewed. In addition, the prospect is made. Keywords Noble metal, Nanomaterials, Preparations, Applications 纳米材料是材料科学中的一个重要的研究领域，近年来已引起了广泛的重视。在各种纳米材料中，贵金属纳米材料在现代工业、国防和高技术发展中所起的重要作用，使其成为纳米科技领域中最富有活力的分支学科之一。 1 制备 纳米粒子的制备已有悠久的历史[1]，总体上可分为“从上到下”法（主要是物理法，如块状金属的机械粉碎、超声波粉碎、金属电极间电弧放电产生金属原子、加热蒸发块状金属生成蒸气原子，沉积到溶液中集结成大颗粒）及“从下到上”法（主要是化学法，将前驱反应物（如金属盐）通过化学还原、光解、热解、超声波分解、电解等方法产生金属原子，聚集成纳米金属颗粒）。物理方法制备的颗粒尺寸分布较宽，重现性差，催化活性也不易重复；相比之下，化学方法制备纳米材料效果较好，研究得也相对成熟和完善。化学方法可以分为极端条件下合成与温和条件下合成（软化学合成）；直接合成与模板合成；固相法合成、液相法合成与气相法合成等[2]。下面按反应介质分类，综述贵金属纳米材料的合成方法[2]。 河南省白然科学基金项目(0511022000)资助项目 2007-09-12收稿，2008-03-04接受

高分子纳米复合材料研究进展_高分子纳米复合材料的制备_表征和应用前景

编者按:纳米材料是当前材料科学研究的热点之一,涉及多种学科,具有极大的理论和应用价值,被誉为/21世纪最有前途的材料0,国内众多科研单位在此领域也作了大量工作,形成各自特有的研究体系。本文(?、ò)就其中的高分子纳米复合材料,提出了作者的一些见解,供同行们共同探讨,以促进研究水平的提高,不断取得创新的成果。 高分子纳米复合材料研究进展* (I)高分子纳米复合材料的制备、表征和应用前景 曾戎章明秋曾汉民 (中山大学材料科学研究所国家教委聚合物复合材料及功能材料开放研究实验室广州510275) 文摘综述了高分子纳米复合材料的发展研究现状,将高分子纳米复合材料的制备方法分为四大类:纳米单元与高分子直接共混(内含纳米单元的制备及其表面改性方法);在高分子基体中原位生成纳米单元;在纳米单元存在下单体分子原位聚合生成高分子及纳米单元和高分子同时生成。介绍了高分子纳米复合材料的表征技术及其应用前景。 关键词高分子纳米复合材料,纳米单元,制备,表征,应用 Progress of Polymer2Nanocomposites (I)Preparation,Characterization and Application of Polymer2Nanocomposites Zeng Rong Zhang Mingqiu Zeng Hanmin (Materials Science Institute of Z hongshan Uni versity,Labo ratory of Poly meric Co mpo si te&Functio nal Materials, The State Educational Commissi on of China G uangzhou510275) Abstract The progress of polymer2nanocomposites is revie wed.The preparation methods are classified into four categories:direc tly blending nano2units with polymer(including preparation and surface2modification of nano2units),in situ synthesizing nano2units in polymer matrix,in situ polymerizing in the presence of nano2units and simultaneously syn2 thesizing nano2units and polymer.The characterization and application of polymer2nanocomposites are also introduced. Key words Polymer2Nanocomposites,Nano2Unit,Preparation,Characterization,Application 3高分子纳米复合材料的表征技术 高分子纳米复合材料的表征技术可分为两个方面:结构表征和性能表征。结构表征主要指对复合体系纳米相结构形态的表征,包括粒子初级结构和次级结构(纳米粒子自身的结构特征、粒子的形状、粒子的尺寸及其分布、粒间距分布等,对分形结构还有分形维数的确定等),以及纳米粒子之间或粒子与高分子基体之间的界面结构和作用;而性能表征则是对复合体系性能的描述,并不是仅限于纳米复合体系。只有在准确地表征纳米材料的各种精细结构的基础上,才能实现对复合体系结构的有效控制,从而可按性能要求,设计、合成纳米复合材料。以下简要介绍一些适于纳米体系的结构测试表征技术及其应用。 *续1999年第1期

贵金属纳米复合材料的制备及性能研究

贵金属纳米复合材料的制备及性能研究 随着纳米技术在生命科学领域不断的发展,相继出现越来越多的新材料,比如纳米材料。由于纳米粒子具有较大的比表面积,以及纳米材料的所具有的特性使其受到研究者的重视。其中贵金属纳米粒子还具有SPR效应(表面等离子共振效应),使其具有某些特别的性质,比如纳米金的光照生热以及纳米银增强光催化的能力。 纳米金(AuNPs)具有良好的光热转化能力,可以用于光热治疗。泊洛沙姆407(F127)具有较好的生物相容性,生物降解性,温敏性和无毒性。而且泊洛沙姆407还具有较好的增溶和表面活性剂的作用。 纳米金光热升温速度快,会伤到正常组织细胞。因此,如果能复合相变储能材料,当温度过高时会吸收其热量,将温度能控制在一定范围,从而减少正常细胞的损伤。相变储能材料中比较常用的有正十八烷(C18H38),石蜡(Petrolin)等。 本文通过物理复合法制得具有一定控温能力的AuNPs/F127/相变材料复合水凝胶,并且具有温敏性和光敏性,可以在光照下发生凝胶。纳米银具有一些特别的性质,比如较好的电子传输能力,表面效应和量子尺寸效应等,可与其他光催化材料复合并提高光催化效率。因此为了提高g-C3N4复合材料的光催化性能,本文还研究了 C/Ag纳米复合材料的加入对g-C3N4的性能的影响。 主要内容如下:(1)使用柠檬酸钠还原法制备纳米金,通过SEM,XRD,光热升温测试等方法进行表征。制备出的纳米金为均匀颗粒,在光照下可以升温,并且升温效果较好。使用物理复合法制备AuNPs/F127复合水凝胶。 通过SEM和宏观观察手段对AuNPs/F127复合水凝胶进行了表征,AuNPs/F127复合水凝胶具有孔洞状结构,并且纳米金在网络结构中分散性良好。通过光热测

金属有机骨架材料(MOFs)简介

金属一有机骨架(MOFs)材料代表了一类杂合的有机一无机超分子材料，是通过有机桥联配体和无机的金属离子的结合构成的有序网络结构。MOFs呈现出目前最高的 比表面积，最低的晶体密度以及可调节的孔尺寸和功能结构，使MOFs可以实现一些特 殊的应用，包括气体的存储和分离，催化以及药物缓释等。通过在有机配体中引入功能基团或者利用MOFs作为主体环境引入活性组分，合成功能化的MOFs材料，可以大大 拓宽其应用范围。-华南理工-袁碧贞 金属有机骨架(Metal-Organic Frameworks MOFs )材料是利用含氧、氮等多齿有机配体与金属离子通过自组装形成的具有周期性网络结构的一种类沸石材料 [1]。一华南理工-袁碧贞 MoF材料是由含氧！氮等的多齿有机配体(大多是芳香多酸和多碱)与过渡金属离子自组装而成的配位聚合物，是一种比表面积大！孔隙率高！热稳定性好！ 构型多样化的类沸石材料[22 —],其发展历程大致可以分为三代12.]"如图1 一1所示" 最早的MoF材料是由Kattagawa/J!组在20世纪90年代中期合成的，但其合成的材料在客体分子去除后，骨架坍塌，晶体结构遭到破坏，未形成永久性的孔隙率” 这也是第一代MOF材料"随后科学家们开始研究新型的阳离子！阴离子以及中 性的有机配体链接形成的配位聚合物"第二代材料在客体分子移走后能够留下空位形成永久性的孔隙率"MOF材料在受到压力！光!化学刺激或者除去溶剂分子时,材料骨架的形状会发生变化，这就是第三代MOF材料"含有梭基的阴离子配体和金属离子链接构成的MOF材料属于我们所说的第二代MOF材料，然而 含有氮杂环的有机中性配体构建的MOF材料属于我们所说的第三代MOF。一一北化-安晓 辉 金属-有机骨架(metal-organic frameworks，MOFs)材料是由金属离子与有机配体通过自组装过程杂化生成的一类具有周期性多维网状结构的多孔晶体材料，具有纳米级的骨架型规整的孔道结构，大的比表面积和孔隙率以及小的固体密度，在吸附、分离、催化等方面均表现出了优异的性能，已成为新材料领域的研究热点与前沿。MOFs材料的出现可以 追溯到1989年以Robson和Hoskins为主要代表的工作，他们通过4, 4', 4〃，4 -四氰基苯基甲烷和正一价铜盐]Cu( CH 3 CN) 4 :? BF 4 在硝基甲烷中反应，制备出了具有类似金刚石结构的三维网状配位聚合物 [1 : ，同时预测了该材料可能产生出比沸石分子筛更大的孔道和空穴，从此开始了MOFs材料的研究 热潮。但早期合成的MOFs材料的骨架和孔结构不 够稳定，容易变形。直到1995年Yaghi等合成出了 具有稳定孔结构的MOFs [2] ，才使其具有了实用 价值。 由于MOFs 材料具有大的比表面积和规整的孔道结构，并且孔尺寸的可调控性强，骨架金属离子和有机配体易实现功能化，因此在催化研究 [3—9] 、气体 吸附

金属有机骨架材料制备、特性及其在环境治理方面应用的研究进展

D O I :10.3969/j .i s s n .1001-5337.2019.4.083 *收稿日期:2019-03-31 基金项目:山东省自然科学基金(Z R 2019B B 040);山东省农业良种工程项目(2019L Z G C 020). 通信作者:陈峻峰,男,1987-,博士,讲师;研究方向:水污染控制工程;E -m a i l :c h e n j u n f e n g @q f n u .e d u .c n .金属有机骨架材料制备、特性及其 在环境治理方面应用的研究进展* 付梦雨, 王宏莹, 陈峻峰, 刘欢欢, 郭华敏, 刁忠煜 (曲阜师范大学生命科学学院,273165, 山东省曲阜市) 摘要:文章介绍了M O F s 材料的特性二合成方法以及近年来在治理水污染二大气污染等环境修复中的应用.M O F s 材料主要用途为吸附分离甲烷二 二氧化碳等温室气体,以及二氧化硫二挥发性有机物等其他有害气体;还可用于吸附水体中重金属离子和有毒染料,并催化污染物的降解. 关键词:金属有机骨架;水污染;大气污染;催化;气体吸附 中图分类号:X 703.1 文献标识码:A 文章编号:1001-5337(2019)04-0083-08 1 金属有机骨架材料的概述 金属有机骨架材料(m e t a lo r g a n i cf r a m e -w o r k s ,MO F s ),也称为多孔配位聚合物,是一类通过无机金属离子或金属簇和有机配体的自组装形成 的配位聚合物材料[1] . 其中金属离子可以看作是构成网络框架的节点,使用较为普遍的金属离子是低价态的过渡金属.除此之外,还包括一些碱金属二稀 土金属二以及高价态过渡金属[2 ]. 在金属离子配位反应中,通过控制金属离子与有机配体反应的摩尔比例,不同的金属可以具有不同的配位数,这样就会得到不同的几何骨架结构.正是由于金属离子和有机配体的多样性,MO F s 材料可以根据期望目标设计成为具有不同物理化学性质的空间结构. 此外,MO F s 凭借其丰富的拓扑结构二 内部不饱和金属位点二以及具有较大孔洞的配位聚合物和同沸石等材料相似的内部空间结构等特点,在离子交换二催化二气体吸附二能源储备等领域有广阔的发展前景.目前MO F s 的制备方法主要有水热( 溶剂热)合成法,扩散法,微波合成法,机械化学合成法,快速合成法等. 2 金属有机骨架材料研究进展 2.1 制备方法 2.1.1 水热( 溶剂热)合成法水热(溶剂热)合成法是MO F s 研究者最早使 用也是最常用的方法.这种方法是将所需金属化合物和有机配体与水或其他溶剂一同放在一些特殊的密闭反应器里,加热反应器,在高温二高压的环境下过饱和溶液中的物质将进行化学反应,从而合成MO F s 的一种方法.典型的例子就是E d d a o u d i 等[3 ] 将硝酸锌水合物和12种不同有机配体混合, 以N ,N -二乙基甲酰胺(D E F )为溶剂合成的I R MO F s 系 列材料.水热(溶剂热)合成法解决了常温下部分反应物不溶解的问题,操作设备简单,能耗较低,但其合成时间较长,而且难以控制晶体形态. 2.1.2 扩散法 该方法是将金属盐二有机配体和溶剂以一定比 例混合,置于玻璃瓶中,并将此玻璃瓶放入密闭的具有去质子化溶剂的大玻璃瓶中,静置一段时间后观察.扩散法的优势是合成条件温和二易获得高质量的单晶材料.此方法常见于生成一定厚度的MO F 膜.将合成薄膜所需的金属盐混入溶胶中,然后在 第45卷 第4期2019年10月 曲阜师范大学学报J o u r n a l o f Q u f u N o r m a l U n i v e r s i t y V o l .45 N o .4 O c t .2019