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P-mof-5@纤维素/聚丙烯非织造材料铅离子吸附性能研究

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棉纺织技术 2024年第2期52卷 1-7页

作者：申思佳孙辉于斌浙江理工大学浙江杭州310018 浙江省现代纺织技术创新中心浙江绍兴312000

为了制备具有高效重金属铅离子吸附性能的纤维素/聚丙烯(纤维素/PP)复合水刺非织造材料,以六水合硝酸锌为金属离子源,对苯二甲酸为有机配体,聚乙烯吡咯烷酮(PVP10)为分散剂,采用溶剂热法在以纤维素与PP纤维混合比例为9∶1的水刺非织造... 详细信息

为了制备具有高效重金属铅离子吸附性能的纤维素/聚丙烯(纤维素/PP)复合水刺非织造材料,以六水合硝酸锌为金属离子源,对苯二甲酸为有机配体,聚乙烯吡咯烷酮(PVP10)为分散剂,采用溶剂热法在以纤维素与PP纤维混合比例为9∶1的水刺非织造材料表面原位合成了P‐mof‐5@纤维素/PP,对制备材料形貌、结构、重金属铅离子(Pb^(2+))吸附性能和力学性能进行了表征。结果表明:在纤维素/PP表面合成的mof‐5呈规则的正六面体,粒径分布不均,加入PVP10后,P‐mof‐5的结构更规整、粒径更均匀,结晶结构完整;当Pb^(2+)初始质量浓度为50 mg/L、吸附温度为25℃、溶液pH值为5时,P‐mof‐5@纤维素/PP对水体中Pb^(2+)的吸附性能最佳,吸附平衡时间为9 h,吸附效率约为95.04%;经5次重复循环使用后,复合水刺材料的吸附效率仍可达到70.84%;与纤维素/PP相比,P‐mof‐5@纤维素/PP的拉伸强度和断裂伸长率略有下降。

关键词：纤维素纤维聚丙烯水刺非织造材料 mof-5 铅离子吸附性能

2D metal-organic frameworks endow ammonium perchlorate with enhanced thermal effect

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Defence Technology（防务技术） 2023年第2期20卷 103-110页

作者： Ye Bao-yun Feng Chen-he Zhao Feng-qi An Chong-wei Wang Jing-yu Xi'an Modern Chemistry Research Institute Science and Technology on Combustion and Explosion LaboratoryXian 710065PR China School of Environment and Safety Engineering North University of ChinaTaiyuan030051ShanxiPR China Shanxi Engineering Technology Research Center for Ultrafine Powder North University of ChinaTaiyuan030051ShanxiPR China

To investigate the effect of different structures of mof on the catalytic performance of ammonium perchlorate(AP)thermal decomposition.By adding 2-methylimidazole(2-MI)as an inhibitor during the synthesis of mof-5,a two-dimensional(2D)mof material was prepared and characterized by SEM,EDS,XRD,FT-IR and other means.The prepared two-dimensional material was added to the AP raw material to investigate its effect on the AP thermal decomposition process.After DSC and TG test,it was found that the addition of this kind of 2D mof material can completely eliminate the low-temperature decomposition peak of the AP-based composite and advance the high temperature decomposition peak to 296.5℃,and the apparent heat of decomposition increase to 905.6 J/g,which has a better catalytic effect than the bulk mof-5.In addition,through the combustion test,it was found that 2D mof,as a burning rate catalyst,can effectively enhance the burning rate of AP based solid propellant.

关键词： mof-5 2D mof AP Thermal decomposition

Suppressing the dissolution of vanadium by organic-inorganic hybrid for aqueous zinc-ion batteries

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Journal of Materials Science & Technology 2023年第14期145卷 93-100页

作者： Zexiang Luo Zhen Liu Hanbing He Zhihao Zhang Yong Chen Chaoqun Peng Jing Zeng School of Metallurgy and Environment Central South UniversityChangsha 410083China School of Materials Science and Engineering Central South UniversityChangsha 410083China

Vanadium-based materials have been considered as the high promising cathodes for aqueous zinc ion batteries(ZIBs).Nevertheless,the dissolution of vanadium,the structural instability and the poor cy-cling stability largely hindered their applications.Metal organic frameworks(mofs)and their deriva-tives attracted wide attention for their large specific surface area and structural tunability.Herein,mofs derived·VO_(2)·Zn_(2)V_(2)O_(7)(MVHA)as organic-inorganic hybrids were constructed by the in-situ substitution method.The mixed valences of V 4+and V 5+between VO_(2)(B)and Zn_(2)V_(2)O_(7)were helpful to improve the electronic conductivity of MVHA cathode,and mof-5-V acted as a physical barrier to inhibit the ca-thodic dissolution attributing to the particular organic frame structure.The obtained hybrid electrodes could deliver a high specific capacity(312.7 mA h g^(−1)at 1 A g^(−1)),and excellent long-term cycle stability(141.2 mA h g^(−1)after 1000 cycles at 10 A g^(−1)).Assistant density functional theory(DFT)calculations in-dicated that it has an ultra-low diffusion barrier of 0.32 eV for optimal Zn 2+diffusion path in mof-5-V.The intriguing idea of in-situ compositing vanadium oxide and mofs derived material opens up a new research direction for high-energy secondary batteries.

关键词： Vanadium dioxide mof-5 Aqueous zinc ion batteries Hybrid materials Dissolution

双金属有机骨架Cu_(1/6)-mof-5的制备及其低温CO-SCR脱硝性能

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中国有色金属学报 2022年第11期32卷 3365-3374页

作者：何汉兵张超王于思张丽曾婧中南大学冶金与环境学院长沙410083 武汉科技大学国家环境保护矿冶资源利用与污染控制重点实验室武汉430081 安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室马鞍山243002 长沙瑞熙环保设备制造有限公司长沙410201

低温催化剂是CO选择性催化还原(CO-SCR)的关键。本文通过一步溶剂热法成功合成Cu_(1/6)-mof-5催化剂,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)对催化剂的结构进行表... 详细信息

低温催化剂是CO选择性催化还原(CO-SCR)的关键。本文通过一步溶剂热法成功合成Cu_(1/6)-mof-5催化剂,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)对催化剂的结构进行表征。结果表明:掺杂的Cu元素具有Cu^(+)、Cu^(2+)两种价态,且部分取代了mof-5中的Zn位形成双金属有机骨架Cu_(1/6)-mof-5。同时,Cu的掺杂增加了氧空位的浓度,从而使得催化剂拥有更高的催化活性,Cu_(1/6)-mof-5的脱硝率在160℃时达到89%,在200℃时达到95%,分别比相应温度下mof-5的脱硝率高57%和25%;即使在含硫环境中,其在200℃时的脱硝率仍大于87%。

关键词： mof-5 Cu掺杂 CO-SCR 脱硝机理

糖基mof-5@介孔碳纳米纤维的制备及修饰电极检测木犀草素的研究

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化学研究与应用 2022年第1期34卷 110-118页

作者：程昊李学暖樊静静李天昊覃丹凤唐婷范王桂香李彦青广西糖资源绿色加工重点实验室/生物与化学工程学院广西科技大学广西柳州545006 泰山学院化学化工学院山东泰安271021 蔗糖产业省部共建协同创新中心广西南宁530004

以mof-5为前驱体,葡萄糖为额外碳源,采用静电纺丝技术,将糖基mof-5纳米颗粒和聚丙烯腈混纺,经过高温碳烧,成功合成糖基mof-5碳纳米纤维(Glc-mof-5/MCNFs)。采用场发射扫描电镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)、透射电子显微镜(Trans... 详细信息

以mof-5为前驱体,葡萄糖为额外碳源,采用静电纺丝技术,将糖基mof-5纳米颗粒和聚丙烯腈混纺,经过高温碳烧,成功合成糖基mof-5碳纳米纤维(Glc-mof-5/MCNFs)。采用场发射扫描电镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)、透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)、全自动比表面及孔隙度分析仪(Brunner Emmet Teller,BET)、X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)、X射线光电子能谱(X-Ray photoelectron spectroscopy,XPS)对材料进行表征。采用差分脉冲伏安法(DPV)对木犀草素的电化学行为进行研究,优化影响木犀草素电化学行为的修饰剂用量、富集电位、富集时间、pH。在最优条件下,木犀草素在Glc-mof-5/MCNFs/GCE上的检测范围为9.0×10^(-9)~5.0×10^(-6) mol·L^(-1),相关系数为R^(2)=0.9954,检出限为5.2×10^(-9) mol·L^(-1),将此传感器用于实际样品检测,回收率为96.34%~100.58%。

关键词： mof-5 碳纳米纤维静电纺丝电化学木犀草素

Ti/ZnO/C复合材料的制备及其在处理四环素类废水中的应用

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有色金属工程 2022年第2期12卷 31-39页

作者：张发涛张泽秒何祎黄海飞王丽苹曲靖师范学院化学与环境科学学院云南曲靖655011

以mof-5为模板,采用浸渍法和焙烧法制备了一种Ti/ZnO/C复合材料,并应用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、N_(2)吸附-脱附技术等多种方法对Ti/ZnO/C的结... 详细信息

以mof-5为模板,采用浸渍法和焙烧法制备了一种Ti/ZnO/C复合材料,并应用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、N_(2)吸附-脱附技术等多种方法对Ti/ZnO/C的结构、形貌、成分、光谱性质等进行了分析。结果表明,Ti/ZnO/C是一种介孔材料,BET比表面积为123 m^(2)/g,孔径为2.56 nm。C的复合使ZnO的禁带宽度从3.25 eV降至2.88 eV,极大地增加了ZnO的光响应范围。Ti^(4+)的复合可抑制ZnO晶粒长大,增加ZnO的表面羟基数量。研究了Ti/ZnO/C对四环素(TC)、土霉素(OTC)和强力霉素(DC)的降解性能,并与ZnO和ZnO/C进行了比较。结果显示,Ti/ZnO/C是一种良好的光催化材料,TC、DC和OTC的降解率分别为99.2%、95.1%和84.7%。

关键词：抗生素降解 mof-5 介孔Ti/ZnO/C 催化

木犀草素在ZnO/ZnS修饰电极上的电化学行为研究

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应用化工 2022年第5期51卷 1267-1271,1278页

作者：李天昊李学暖樊静静唐林丽覃丹凤程昊广西科技大学生物与化学工程学院广西糖资源绿色加工重点实验室广西柳州545006 广西科技大学医学部广西柳州545005 蔗糖产业省部共建协同创新中心广西南宁530004

以mof-5为模板,采用原位生长法和高温碳化法制备了立方形貌的ZnO/ZnS纳米材料。利用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)技术对ZnO/ZnS纳米材料的形貌和结构进行分析。合成好的ZnO/ZnS材料作为电极传感材料制备电化学传感器,并用于木... 详细信息

以mof-5为模板,采用原位生长法和高温碳化法制备了立方形貌的ZnO/ZnS纳米材料。利用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)技术对ZnO/ZnS纳米材料的形貌和结构进行分析。合成好的ZnO/ZnS材料作为电极传感材料制备电化学传感器,并用于木犀草素的快速电化学检测。结果表明,与裸玻璃碳电极(GCE)相比,所制备的目标电极(ZnO/ZnS/GCE)对木犀草素有良好的电化学响应。在优化条件下,ZnO/ZnS/GCE对木犀草素的检测展现出较宽的线性范围和较低的检出限。同时,该修饰电极也表现出良好的重复性、再现性和抗干扰性能。且ZnO/ZnS/GCE成功地应用于独一味胶囊中木犀草素含量的测定,回收率良好。实验结果表明,ZnO/ZnS/GCE是木犀草素电化学检测良好的备选电极之一。

关键词： mof-5 ZnO/ZnS纳米材料电化学木犀草素

BiOI/KF-KYb3F10:Tm/mof-5复合材料的制备及光催化性能研究

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BiOI/KF-KYb3F10:Tm/MOF-5复合材料的制备及光催化性能研究

作者：王惠莹哈尔滨师范大学

学位级别：硕士

随着城市化和工业化的发展,化石燃料的大量使用产生了各种难降解污染物和其它有害物质,其中一些是致癌、致畸的。目前,海洋、空气和土壤污染等问题变得越来越严重。如何降解这些有害物质变得越来越重要。光催化技术是解决这一问题的有... 详细信息

随着城市化和工业化的发展,化石燃料的大量使用产生了各种难降解污染物和其它有害物质,其中一些是致癌、致畸的。目前,海洋、空气和土壤污染等问题变得越来越严重。如何降解这些有害物质变得越来越重要。光催化技术是解决这一问题的有效途径,研究者一直在寻找高效的光催化材料。本文将BiOI与mof-5和KF-KYbF:Tm进行复合,制得新型光催化剂并研究其光催化性能。本文的主要研究内容如下:首先采用水热法制备BiOI/mof-5和BiOI/KF-KYbF:Tm复合材料。研究了不同复合比例,不同反应温度,不同反应时间对其结构、形貌及光响应的影响。在此基础上,采用水热法制备了BiOI/KF-KYbF:Tm/mof-5复合材料。对复合材料进行了XRD、SEM、TEM、FT-IR、BET、UV-Vis DRS、XPS、PL等方法的表征。研究结果表明,BiOI与mof-5和KF-KYbF:Tm复合后其各自物相结构没有发生明显变化,但彼此之间发生了一定的相互作用。同时BiOI/KF-KYbF:Tm/mof-5、BiOI/KF-KYbF:Tm和BiOI/mof-5复合材料比BiOI对光的吸收能力增强,拓宽了光响应范围,而且BiOI/KF-KYbF:Tm/mof-5复合材料对光吸收能力比BiOI/KF-KYbF:Tm和BiOI/mof-5的强。通过BiOI/KF-KYbF:Tm,BiOI/mof-5和BiOI/KF-KYbF:Tm/mof-5复合材料进行光催化性能测试,结果表明:在120 min可见光照射下,BiOI/KF-KYbF:Tm和BiOI/mof-5对甲基橙的降解率分别为76.05%、88.01%。在100min可见光照射下,BiOI/KF-KYbF:Tm/mof-5复合材料对甲基橙的降解率为98.81%。通过循环实验和捕获实验,探究光催化剂的稳定性和活性物质。研究表明,BiOI/KF-KYbF:Tm,BiOI/mof-5和BiOI/KF-KYbF:Tm/mof-5复合材料具有良好的稳定性和高效的光催化效果。初步探究光催化机理,证明在BiOI/KF-KYbF:Tm,BiOI/mof-5和BiOI/KF-KYbF:Tm/mof-5复合材料在降解甲基橙的过程中,超氧自由基（·O）起主导作用,其次为·OH和h。

关键词： BiOI mof-5 KF-KYb3F10:Tm 复合材料光催化

锌基金属有机骨架mof-5的催化脱硝性能研究

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锌基金属有机骨架MOF-5的催化脱硝性能研究

作者：张超中南大学

学位级别：硕士

氮氧化物(NO)会造成酸雨、光化学烟雾和臭氧层空洞等严重的环境问题,极大损害人类健康和生态环境,因此研究NO处理技术具有重大意义。氨气选择性催化还原脱硝(NH-SCR)是目前处理NO的主流技术,但存在NH易泄露、易腐蚀设备和运输成本高等... 详细信息

氮氧化物(NO)会造成酸雨、光化学烟雾和臭氧层空洞等严重的环境问题,极大损害人类健康和生态环境,因此研究NO处理技术具有重大意义。氨气选择性催化还原脱硝(NH-SCR)是目前处理NO的主流技术,但存在NH易泄露、易腐蚀设备和运输成本高等问题。以烟气中存在的CO作为还原剂进行选择性催化还原脱硝(CO-SCR),可实现“以废治废”,而脱硝催化剂是CO-SCR的核心。锌基金属有机骨架mof-5是具有大比表面积和高热稳定性的新型多孔材料,有作为SCR脱硝催化剂的潜力。本研究以锌基金属有机骨架材料为对象,探讨mof-5催化剂合成条件以及金属元素掺杂改性对其抗硫脱硝性能的影响,并阐明其脱硝机理。主要成果如下:1.优选脱硝活性较好的mof-5作为SCR催化剂,优化合成条件,制得晶型规整和比表面积较大的mof-5;并通过优选预处理条件,mof-5在250℃和微还原(CO)气氛下预处理1h后,其脱硝率在240℃时可达87%。2.优选一步溶剂热法对mof-5进行掺杂改性,控制掺杂比例Me:Zn=1:12(Me=Co、Cu、Ni、Mn和Fe),获得Me-mof-5催化剂;脱硝活性顺序为:Ni-mof-5>Cu-mof-5>Co-mof-5>mof-5≈Mn-mof-5>Fe-mof-5。3.在Ni-mof-5催化剂中,Ni部分取代Zn-O键中的Zn,与O组成Ni-O键,形成协同催化效应,共同转化反应物CO和NO分子为活性吸附物种(Zn(NO)、Zn(CO)、Ni(NO)和Ni(CO)),促进CO-NO反应;随着Ni掺杂比例增加,催化剂脱硝活性呈现出先增高再降低的趋势,其中,Ni-mof-5脱硝率较高,在240℃时为94%。4.Cu掺杂可以增加mof-5的吸附氧浓度,提升催化剂氧化还原能力;Cu-mof-5中Cu以Cu、Cu形式存在,与mof-5活性位点Zn形成协同催化效应,并且产生表面协同氧空位,形成氧化还原可逆循环(Cu(?)Cu),促进电子在活性组分之间转移和交换,从而提升催化剂脱硝性能;其中,Cu-mof-5脱硝性能较好,其脱硝率在200℃时便可达96%,且抗硫脱硝活性较高,在SO(800 ppm)存在下其脱硝率在200℃时仍然高达为87%。图44幅,表8个,参考文献126篇

关键词：脱硝 CO-SCR mof-5 金属掺杂