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Science Bulletin 2016年第8期61卷 594-600页

作者： David Durette Pierre Benard Renju Zacharia Richard Chahine Hydrogen Research Institute Universite du Quebec a Trois-RivibresTrois-Rivieres G9A 5H7Canada Gas Processing Center College of EngineeringQatar UniversityDohaQatar

We examine the high density limit of the adsorption isotherms of hydrogen on mof-5. The isotherms are calculated using quantum GCMC simulations over the pressure range： 0-150 atm （1 atm = 1.01325 ~ 105 Pa） in the subcritical and supercritical state at 30, 50, 77, 113, 196 and 296 K. The fluid phase density in the pores for each temper- ature is calculated and shown to reach values higher than normal liquid density. The fluid phase density obtained at 30 K is observed to correspond to a highly compressed liquid. The radial distribution function of the adsorbed phase at 30 and 50 K are calculated. The adsorption isotherms are compared with available experimental data at 30, 50, 77 and 298 K.

关键词： Hydrogen adsorption isotherms mof-5 Metal-organic frameworks Path integralgrand canonical Monte Carlo Radial distributionfunction . Hydrogen storage Hydrogen energyapplications

Synthesis of rod-like metal-organic framework(mof-5)nanomaterial for efficient removal of U(Ⅵ):batch experiments and spectroscopy study

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Science Bulletin 2018年第13期63卷 831-839页

作者： Yihan Wu Hongwei Pang Wen Yao Xiangxue Wang Shujun Yu Zhimin Yu Xiangke Wang College of Environmental Science and Engineering North China Electric Power UniversityBeijing 102206China Department of Environmental Science and Engineering North China Electric Power UniversityBaoding 071003China Department of Biology and Environmental Engineering Hefei UniversityHefei 230000China Collaborative Innovation Center of Radiation Medicine of Jiangsu Higher Education Institutions and School for Radiological and Interdisciplinary Sciences.Soochow University Suzhou 2i5123China

With the widespread application of radionuclide ^235U（VI）, it is inevitable that part of U（VI） is released into the natural environment. The potential toxicity and irreversibility impact on the natural environment has become one of the most forefront pollution problems in nuclear energy utilization. In this work, rod-like metal-organic framework （mof-5） nanomaterial was synthesized by a solvothermal method and applied to efficiently adsorb U（VI） from aqueous solutions. The batch experimental results showed that the sorp- tion of U（Vl） on mof-5 was strongly dependent on pH and independent of ionic strength, indicating that the dominant interaction mechanism was inner-sphere surface complexation and electrostatic interac- tion. The maximum sorption capacity of U（Vl） on mof-5 was 237.0 mg]g at pH 5.0 and T = 298 K, and the sorption equilibrium reached within 5 rain. The thermodynamic parameters indicated that the removal of U（VI） on mof-5 was a spontaneous and endothermic process. Additionally, the FT-IR and XPS analyses implied that the high sorption capacity of U（Vl） on mof-5 was mainly attributed to the abundant oxygen-containing functional groups （i.e., C-O and C=O）. Such a facile preparation method and efficient removal performance highlighted the application of mof-5 as a candidate for rapid and efficient radionuclide contamination＇s elimination in practical applications.

关键词： mof-5 Uranium Sorption Interaction mechanism XPS analysis

mof-5对PEO基电解质导锂及界面稳定性能的改善

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中南大学学报（自然科学版） 2015年第4期46卷 1189-1196页

作者：袁长福刘晋韩鹏飞徐俊毅李劼中南大学冶金与环境学院湖南长沙410083

以一种金属有机框架Zn4O(1,4-苯二甲酸)3(mof-5)为填料,加入聚氧乙烯(Polyethylene oxide,PEO)中,以双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiN(SO2CF3)2)为锂盐,通过溶液浇注法制备锂离子电池用复合电解质(Composite polymer electrolyte,CPE)膜。采用交流阻抗及其与电势阶跃相结合的方法分别对电解质的离子电导率和离子迁移数进行测定。另外,研究CPE与锂负极的界面稳定性以及计时电流曲线、阻抗随存储时间变化以及恒流极化循环曲线。研究结果表明:掺入质量分数为10%的mof-5后,20℃时离子电导率从6.3×10-7 S/cm提高到最高的1.9×10-5S/cm,锂离子迁移数则随mof-5质量分数的增加而增加,从质量分数为0时的0.012增加到20%时的0.232,表明mof-5具有阴离子受体效应,对锂离子移动起到了很好的促进作用;mof-5的加入明显提高了CPE与锂负极界面在静态存储及动态工作条件下的稳定性,进一步证明mof-5能改善PEO基固体聚合物电解质关键性能。

关键词：复合聚合物电解质 mof-5 聚氧乙烯阴离子受体界面稳定性锂离子电池

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官能团修饰对mof-5的气体分子吸附影响

物理化学学报 2012年第1期28卷 189-194页

作者：陈驰庞军韩爽张碧霞黄苑缪灵江建军华中科技大学电子科学与技术系武汉430074

采用紧束缚近似计算方法,研究了金属有机骨架(mof-5)和不同官能团(―NO2,―NH2,―CH3,―OZn)修饰后的mof-5不同吸附位点的CO2等温室气体和部分工业废气吸附性能以及对不同气体的选择性吸附能力.结果表明,对于未修饰的mof-5,位点I和II是... 详细信息

采用紧束缚近似计算方法,研究了金属有机骨架(mof-5)和不同官能团(―NO2,―NH2,―CH3,―OZn)修饰后的mof-5不同吸附位点的CO2等温室气体和部分工业废气吸附性能以及对不同气体的选择性吸附能力.结果表明,对于未修饰的mof-5,位点I和II是主要的吸附位点,最大吸附能可达-0.25eV.官能团修饰提高了mof-5对CO2的吸附能力,其与官能团活性和局部位型密切相关.其中―NO2修饰使各位点的CO2吸附能力都有一定提高.同时,―NO2修饰后mof-5对空气环境(O2,N2,H2O,CO2),工业废气环境(CO2,CO,NO,NO2,SO2,SO3)中不同气体有明显的选择性吸附能力.

关键词：紧束缚近似 mof-5 官能团修饰温室气体吸附

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

多壁碳纳米管/聚丙烯酸/mof-5的制备及其N_2吸附性能

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无机化学学报 2015年第4期31卷 725-730页

作者：金哲汤凯胡亚平吕景文陈志军长春理工大学材料科学与工程学院长春130031 吉林烟草工业有限责任公司延吉133001 郑州轻工业学院材料与化学工程学院郑州410002

用化学修饰法制备出复合物多壁碳纳米管/聚丙烯酸(MWCNTs/PAA),用溶剂热法合成Zn4O(1,4-benzenedicarboxylate)3(mof-5)和MWCNTs/PAA/mof-5。通过XRD、FTIR、TG、HRTEM和比表面积和孔隙度分析仪对MWCNTs,mof-5,MWCNTs/PAA和MWCNTs/PAA/mof-5的结构和性质进行表征。结果表明:复合材料MWCNTs/PAA中PAA包覆在碳纳米管外壁上,含量为4.3%,在FTIR中有PAA特征官能团的吸收峰;MWCNTs/PAA/mof-5和mof-5的形貌一样,MWCNTs/PAA/mof-5的热分解温度比mof-5的提高了49℃;mof-5和MWCNTs/PAA/mof-5的N2吸附曲线为Ⅰ型,77 K和100 k Pa条件下,N2的吸附量达到最大值,分别为265、299.03 cm3·g-1。

关键词：溶剂热法碳纳米管聚丙烯酸 mof-5 N2吸附

锂参与合成mof-5用于CO2/CH4混合气体分离

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无机化学学报 2015年第3期31卷 509-513页

作者： Somboon Chaemchuen 周奎姚宸罗志雄 Francis Verpoort 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070 武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070 武汉理工大学化学化工与生命科学学院.武汉430070

利用溶剂热法合成了不同锂含量的mof-5(x Li-mof-5,x=0,1,3,5)。在mof-5结晶过程中,锂离子被合并入其骨架结构中。实验表明,合并入骨架的锂能够改变mof-5的结构和表面化学性质。不同的x Li-mof-5能够不同程度降低骨架相互穿插的程度从... 详细信息

利用溶剂热法合成了不同锂含量的mof-5(x Li-mof-5,x=0,1,3,5)。在mof-5结晶过程中,锂离子被合并入其骨架结构中。实验表明,合并入骨架的锂能够改变mof-5的结构和表面化学性质。不同的x Li-mof-5能够不同程度降低骨架相互穿插的程度从而导致其吸附分离能力的大幅改变。其中,3Li-mof-5具有最高的二氧化碳捕获能力(5.47 mmol·g-1),对40%CO2/60%CH4混合气体具有最优吸附选择性。

关键词： mof-5 CO2/CH4分离锂掺入穿插结构

mof-5掺杂改性对纤维素水凝胶保水性能的影响

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功能材料 2020年第6期51卷 6215-6220页

作者：杨强樊国栋周春生崔孝炜龚伟商洛学院陕西省尾矿资源综合利用重点实验室陕西商洛726000 陕西科技大学化学与化工学院西安710021

以mof-5为改性剂对纤维素水凝胶进行掺杂改性,通过FT-IR、XRD和SEM对其结构进行了表征,并研究了掺杂量、pH、盐溶液浓度、温度对复合纤维素水凝胶保水性能的影响及其可循环利用特性。结果表明,纤维素水凝胶表面的活性基团,有利于mof-5... 详细信息

以mof-5为改性剂对纤维素水凝胶进行掺杂改性,通过FT-IR、XRD和SEM对其结构进行了表征,并研究了掺杂量、pH、盐溶液浓度、温度对复合纤维素水凝胶保水性能的影响及其可循环利用特性。结果表明,纤维素水凝胶表面的活性基团,有利于mof-5与其结合,与纯纤维素水凝胶相比,吸水率最高达4294.94%,提高了1725.63%。保水性实验发现,复合水凝胶在NaCl、AlCl3盐溶液中的保水效果随着浓度增大而减小;当mof-5掺杂量为20%、pH=12、盐溶液浓度为4 m mol/L时具有最佳的保水效果,且在40℃,放置175 min,最佳掺杂量的复合纤维素水凝胶保水率仍在50%以上。可循环利用性实验证实,复合纤维素水凝胶循环使用3次时,其保有率仍高于50%。实验结果表明该复合水凝胶在高温农业生产领域有潜在应用价值。

关键词： mof-5 纤维素水凝胶保水性掺杂

微波辅助合成法制备金属有机骨架材料mof-5的研究

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现代化工 2017年第3期37卷 137-140页

作者：梁淑君韩海军翟燕李歆太原工业学院材料工程系山西太原030008 太原工业学院机械工程系山西太原030008

以六水合硝酸锌和对苯二甲酸为原料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,通过微波辅助合成的方法制备了金属有机骨架mof-5晶体。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热失重(TG)和扫描电子显微镜(SEM)等对晶体的表面形貌、晶体结... 详细信息

以六水合硝酸锌和对苯二甲酸为原料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,通过微波辅助合成的方法制备了金属有机骨架mof-5晶体。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热失重(TG)和扫描电子显微镜(SEM)等对晶体的表面形貌、晶体结构及热稳定性等进行了表征。结果佳合成工艺条件:反应温度为130℃,反应时间为60 min,微波辐射功率为100 W,此时合成的mof-5晶体为规则的立方体结构,粒径均匀,大小约在20~40μm。反应温度升高或降低均不利于合成规则形态的晶体;反应时间太短,晶体产率太低,延长反应时间对晶体的结构与性能影响不大,但会使产率提高;微波辐射功率对晶体的表面形貌、结构和性能有较大影响。

关键词：金属有机骨架 mof-5 微波辅助合成法

新型Rh-Ni@mof-5催化剂催化烯烃氢甲酰化反应的研究

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现代化工 2017年第5期37卷 71-75页

作者：刘倩刘伯潭天津大学化工学院天津300350 天津科技大学化工与材料学院天津300457

用新型双金属催化剂Rh-Ni@mof-5对不同碳链长度的烯烃氢甲酰化反应进行研究。用直接法合成的mof-5晶体作催化剂载体,将Rh、Ni元素负载在mof-5上合成Rh-Ni@mof-5。采用TG、XRD、SEM、TEM和FTIR等手段对其进行表征,结果表明,负载金属后的... 详细信息

用新型双金属催化剂Rh-Ni@mof-5对不同碳链长度的烯烃氢甲酰化反应进行研究。用直接法合成的mof-5晶体作催化剂载体,将Rh、Ni元素负载在mof-5上合成Rh-Ni@mof-5。采用TG、XRD、SEM、TEM和FTIR等手段对其进行表征,结果表明,负载金属后的催化剂拥有规整的立方体结构且热稳定性较强。采用3种烯烃的氢甲酰化反应对其催化性能进行评价,结果表明,Rh-Ni@mof-5对烯烃的氢甲酰化反应具有良好的催化作用并且解决了反应后催化剂的分离回收问题。在一定条件下,其反应转化率均高于70%。与单金属催化剂Rh@mof-5进行对比发现,双金属催化剂具有更高的催化活性,其收率和选择性均较单金属催化剂有明显优势。以1-己烯氢甲酰化反应为例,考查了Rh-Ni@mof-5的使用寿命,结果表明,多次重复利用后仍能保持稳定的晶体结构和良好的催化性能。

关键词：氢甲酰化反应双金属催化剂 Rh-Ni@mof-5 mof-5 烯烃