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金属-有机框架材料热处理及其光催化应用进展

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化工新型材料 2025年

作者：梁书豪张贺范逸晴钟宛真杨启鹏谭伟强青岛理工大学环境与市政工程学院

光催化技术能清洁有效地转换太阳能，是解决能源危机和环境污染问题的理想途径之一，开发性能优异的光催化材料已成为该领域的研究重点。金属-有机框架(MOFs)材料具有大比表面积、高孔隙率、孔径可调、高导电性等优异性能，经简单热处... 详细信息

光催化技术能清洁有效地转换太阳能，是解决能源危机和环境污染问题的理想途径之一，开发性能优异的光催化材料已成为该领域的研究重点。金属-有机框架(MOFs)材料具有大比表面积、高孔隙率、孔径可调、高导电性等优异性能，经简单热处理后可形成MOFs衍生的碳基复合材料等，因而在光催化领域受到广泛关注。综述了热处理MOFs衍生的光催化剂及其应用研究进展，并对热处理MOFs材料未来的发展前景进行了展望。

关键词：金属-有机框架热处理光催化

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以蒸气加工法制备和修饰金属-有机框架膜

化工学报 2025年

作者：张耀辉班宇杰杨维慎中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室中国科学院大学

金属-有机框架（MOF）是由金属离子或金属离子簇与有机配体配位连接而成的一类高度有序的多孔材料。其作为分离膜材料具有广泛应用潜力。开发高效的MOF膜制备和修饰方法对获得连续、致密、结构可调控的MOF膜至关重要。相比于传统液相合... 详细信息

金属-有机框架（MOF）是由金属离子或金属离子簇与有机配体配位连接而成的一类高度有序的多孔材料。其作为分离膜材料具有广泛应用潜力。开发高效的MOF膜制备和修饰方法对获得连续、致密、结构可调控的MOF膜至关重要。相比于传统液相合成过程，蒸气加工方法可大幅节省溶剂及前驱体用量，有效避免了竞争性体相成核，降低了后处理过程中因溶剂分子移除造成的膜层开裂风险，兼具效率高和环境友好的特点。本文系统总结了蒸气加工法用于MOF膜的直接合成与合成后修饰改性方面的研究进展，以及蒸气加工方法对MOF膜分离性能的调控和强化作用，并展望了蒸气加工法未来的发展方向及其在MOF膜放大制备方面的应用潜力。

关键词：金属-有机框架膜蒸气加工直接合成合成后修饰分离渗透率选择性

多酸基金属-有机框架材料的合成及应用研究进展

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山东化工 2025年第03期 89-93页

作者：于明月张成功刘苏亭张来俊邹芳吴晓静张克旭韩艺贾玉玲步红红刘振龙李雪贞刘津华潍坊职业学院化学工程学院山东洁衍特检测有限公司潍坊学院化学化工与环境工程学院

多金属氧酸盐(Polyoxometalates),简称多酸(POMs),是一类具有可调控的化学组成、丰富的电子结构和优异的物理化学性能的金属氧簇化合物，在催化氧化、电化学等领域极具应用前景。而多酸在溶剂中的易溶性限制了其应用，将其引入金属-有... 详细信息

多金属氧酸盐(Polyoxometalates),简称多酸(POMs),是一类具有可调控的化学组成、丰富的电子结构和优异的物理化学性能的金属氧簇化合物，在催化氧化、电化学等领域极具应用前景。而多酸在溶剂中的易溶性限制了其应用，将其引入金属-有机框架(Metal-organic Frameworks, MOFs)构筑多酸基金属-有机框架(POMOFs)材料则是解决这一问题的有效途径。因此，基于多酸构筑的多酸基金属-有机框架材料已成为当前科研工作者的研究热点。本综述主要是对近年来多酸基金属-有机框架材料的合成及其在催化氧化、电化学等方面的研究进行了总结，从而为多酸基材料的结构设计及其催化机制、电化学机理的探究提供参考。

关键词：多金属氧酸盐金属-有机框架催化氧化电化学

金属-有机框架传感器检测水环境中全氟和多氟化合物研究进展

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食品安全导刊 2025年第3期 159-164页

作者：刘登平陆恬杨星琦张冬辉夏瑜苏州市疾病预防控制中心江苏苏州215004

全氟和多氟化合物(Perfluorinated and Polyfluorinated Compounds,PFASs)作为环境中普遍存在的持久性污染物,已对水体和人们的健康造成威胁。为了减少和控制PFASs污染,保障饮用水安全,需要建立简单有效的分析方法对水环境中的PFASs进... 详细信息

全氟和多氟化合物(Perfluorinated and Polyfluorinated Compounds,PFASs)作为环境中普遍存在的持久性污染物,已对水体和人们的健康造成威胁。为了减少和控制PFASs污染,保障饮用水安全,需要建立简单有效的分析方法对水环境中的PFASs进行及时监测。而基于金属有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)及其衍生物的传感器可以快速灵敏地检测水中痕量PFASs,其制备过程简单、成本低,并具有现场应用的潜力。本文主要综述MOFs光学传感器、MOFs电化学传感器和MOFs固相微萃取传感器在水环境PFASs检测中的研究进展,并讨论MOFs传感器面临的挑战以及未来发展趋势,以期为传感器技术的发展和环境中污染物的快速检测提供参考。

关键词：全氟化合物和多氟化合物金属-有机框架水环境

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金属-有机框架衍生中空超级结构的研究进展:合成与应用

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高等学校化学学报 2023年第1期44卷 30-50页

作者：邹莹莹张超琪袁玲刘超余承忠华东师范大学化学与分子工程学院上海200241 澳大利亚昆士兰大学生物工程和纳米技术研究所澳大利亚布里斯班4072

金属-有机框架(MOF)衍生功能材料的合理设计对于其应用具有重要意义.以简单MOF衍生物为基本单元组装成中空超级结构(HSSs)是提升材料性能的有效策略.目前关于MOF衍生物的综合评述已有诸多报道,然而鲜少针对HSSs的构筑和应用.本文系统总... 详细信息

金属-有机框架(MOF)衍生功能材料的合理设计对于其应用具有重要意义.以简单MOF衍生物为基本单元组装成中空超级结构(HSSs)是提升材料性能的有效策略.目前关于MOF衍生物的综合评述已有诸多报道,然而鲜少针对HSSs的构筑和应用.本文系统总结了MOF衍生HSSs相关研究的最新进展.首先,根据结构差异将MOF衍生HSSs分为5种类型;其次,总结了由MOF衍生物构建HSSs的策略,着重阐述如何设计MOF前驱体和选择转化条件;随后,展示了MOF衍生HSSs在能源和催化相关领域的一些应用;最后,提出了MOF衍生HSSs研究领域所面临的挑战和机遇,旨在为MOF衍生材料的结构设计和性能强化提供一些思路.

关键词：金属-有机框架功能材料中空超级结构合成应用

金属-有机框架衍生的植酸铁催化氢转移高效制备2-芳基苯并噁唑

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有机化学 2023年第8期43卷 2934-2945页

作者：欧世国柴瑞瑞李家豪王大伟桑欣欣江南大学化学与材料工程学院教育部合成与生物胶体重点实验室江苏无锡214122

金属有机框架及其衍生物在催化领域显示出巨大的应用潜力.利用表面工程方法制备了ZIF-L-Co@phytate-iron(ZIF-L-Co@PA-Fe)异质金属-有机框架(MOF)衍生物.首先,通过植酸(PA)与ZIF-L-Co框架中的有机配体交换,制备植酸功能化的ZIF-L-Co@PA... 详细信息

金属有机框架及其衍生物在催化领域显示出巨大的应用潜力.利用表面工程方法制备了ZIF-L-Co@phytate-iron(ZIF-L-Co@PA-Fe)异质金属-有机框架(MOF)衍生物.首先,通过植酸(PA)与ZIF-L-Co框架中的有机配体交换,制备植酸功能化的ZIF-L-Co@PA材料.然后,通过Fe^(3+)与配体的配位合成了具有独特异质结构的ZIF-L-Co@PA-Fe.得益于金属-配体相互作用的改进,所设计的ZIF-L-Co@PA-Fe杂化物对氢转移反应表现出优异的催化活性.以ZIF-L-Co@PA-Fe为催化剂,在无溶剂条件下成功地实现了邻硝基苯酚与醇的转移氢环化反应,得到2-取代苯并噁唑衍生物.该催化反应不需要氧化剂、还原剂或碱等额外的添加剂.此外,ZIF-L-Co@PA-Fe配合物具有良好的催化循环稳定性,可重复使用5次而催化活性无明显下降.本工作可为优化其他系列MOF衍生物的催化性能提供有效的指导.

关键词：金属-有机框架离子交换多相催化氢转移

金属-有机框架基材料在二氧化碳光催化转化中的应用

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高等学校化学学报 2022年第7期43卷 80-91页

作者：赵盈喆张建玲中国科学院化学研究所北京100190 中国科学院大学化学科学学院北京100049

将大气中的二氧化碳(CO_(2))转化为燃料或高附加值化学品是降低大气中CO_(2)含量、减缓温室效应的有效途径之一.光催化CO_(2)化学转化条件温和,能耗低,在CO_(2)转化中占有重要地位.金属-有机框架(MOF)基材料由于具有比表面积大、光电性... 详细信息

将大气中的二氧化碳(CO_(2))转化为燃料或高附加值化学品是降低大气中CO_(2)含量、减缓温室效应的有效途径之一.光催化CO_(2)化学转化条件温和,能耗低,在CO_(2)转化中占有重要地位.金属-有机框架(MOF)基材料由于具有比表面积大、光电性质优良和可调节性强等特点,是CO_(2)光催化转化的常用催化剂之一.本文综合评述了近两年MOF基材料在光催化CO_(2)还原反应、CO_(2)环加成反应和CO_(2)羧基化反应中的应用,阐释了MOF基材料在CO_(2)光催化转化中的优势和局限性,并展望了其未来发展.

关键词：金属-有机框架 CO_(2)转化光催化构效关系

金属-有机框架材料在液相催化化学制氢中的研究进展

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高等学校化学学报 2022年第1期43卷 68-81页

作者：李淑蓉王琳陈玉贞江海龙青岛大学化学化工学院青岛266071 中国科学技术大学化学系微尺度物质科学国家研究中心合肥230026

金属-有机框架(MOFs)材料是由金属簇节点或金属离子与有机配体连接而成的典型的无机-有机杂合物,作为一类新兴的无机多孔晶态材料,MOFs因具有高度有序的多孔性、结构可裁剪性、高比表面积及灵活多变的骨架类型等优点而在工业合成、能源... 详细信息

金属-有机框架(MOFs)材料是由金属簇节点或金属离子与有机配体连接而成的典型的无机-有机杂合物,作为一类新兴的无机多孔晶态材料,MOFs因具有高度有序的多孔性、结构可裁剪性、高比表面积及灵活多变的骨架类型等优点而在工业合成、能源开发、环境治理和生物制药等领域展现出广阔的应用前景.本文从氢能源的开发利用出发,总结了近年来MOFs基纳米复合材料在催化化学制氢方面的研究进展.讨论了常见的含氢量高的化学储氢材料,包括氨硼烷、甲酸和水合肼等;催化材料主要有单一MOFs、MOF基贵金属和非贵金属复合材料及MOF基衍生材料等.最后,对MOF基复合材料在液相催化化学储氢中的应用前景进行了展望.

关键词：金属-有机框架复合材料化学制氢氨硼烷串联反应

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金属-有机框架在光催化中的应用

科学通报 2018年第3期63卷 248-265页

作者：梁祥陈莲芬张利苏成勇中山大学化学学院广州510275

为了缓解并最终解决能源问题,自20世纪至今,人们一直在探索如何利用光能如太阳光高效环保地将水分解生成清洁能源氢气,以及利用光能实现人工二氧化碳的还原过程(模拟光合作用).金属-有机框架(metalorganic frameworks,MOFs)具有独特的... 详细信息

为了缓解并最终解决能源问题,自20世纪至今,人们一直在探索如何利用光能如太阳光高效环保地将水分解生成清洁能源氢气,以及利用光能实现人工二氧化碳的还原过程(模拟光合作用).金属-有机框架(metalorganic frameworks,MOFs)具有独特的物理和化学性质,如超高的比表面积、可设计和精确控制的孔洞、对光生电子的多种传递机制、方便与染料分子连接、或是可直接引入具有优异光学活性的配体和金属.作为一大类近二十年来迅速发展的微孔/介孔材料,在光催化领域引起了越来越多研究者的兴趣.本文通过一些代表性的实例总结了MOFs作为新兴光催化材料的独特优势和内在优点,展望了MOFs在光催化应用中的机遇和发展前景.首先介绍了MOFs的基本概念和特性,阐述了相对于其他材料而言,MOFs的独特优势,并解释了为何它能在光催化领域引起广泛的关注;之后将用于光催化的MOFs分成3大类,分别是:(1)依靠无机金属簇作为半导体结点的MOFs;(2)引入具有光活性的有机连接体(即配体)的MOFs;(3)以及利用超分子化学中主-客体相互作用,在孔洞中包覆氧化还原物种的MOFs,其中又细分为包覆纳米粒子或者金属催化剂、多金属含氧酸盐和其他纳米复合材料3个小类;最后,总结了MOFs在光催化中应用时仍需解决的问题,展望了该领域的研究方向.

关键词：金属-有机框架异相催化光催化水分解 CO2还原