金属- 有机框架材料在光催化二氧化碳还原中的应用

摘要：CO2的过度排放导致全球环境问题日益严重，如何将CO2有效地利用起来成为全世界的研究热点。相比于高耗能的CO2捕获和储存( CCS) 技术，通过催化反应将CO2转化为有价值的能源燃料是同时解决能源危机和环境问题的有效途径。其中，使用太阳能作为能量来源的光催化CO2还原技术更具应用前景。但是目前CO2光还原催化剂仍然存在很多缺点，如可见光响应能力低、光生电子空穴对复合严重、CO2吸附量小、产物的选择性低以及在含水环境中的产氢竞争反应等。金属-有机框架( MOFs) 是由金属离子/簇和有机配体构成的一类独特的多孔晶态材料，具有可调的多孔结构、电子迁移速度快、CO2吸附量大等优点，在光催化CO2还原领域具有广阔的应用潜力。现有方法主要是通过对MOFs 的功能化修饰、与其他功能型材料复合等获得高效的光还原CO2的催化性能。本文主要对近年来MOFs 基CO2光还原催化剂( 单一MOFs、MOFs 基复合材料以及MOFs 衍生材料) 的研究现状进行了分析和讨论，并对MOFs 材料在光催化CO2还原中的发展趋势进行了展望。

有机 2024年01月21日 0 点赞 0 评论 318 浏览

碳基非金属催化剂在有机合成领域的应用及机理研究

摘要：碳基非金属催化剂是指包括碳纳米管(CNTs)、氧化石墨烯(GO)、石墨烯(G)、活性炭(AC)及其掺杂或修饰后得到的材料作为用于涉及能量转换等关键反应过程的催化剂. 碳基非金属催化剂由于具有来源丰富、成本低、对环境友好、后处理简单、可持续发展等优点, 近年来被成功应用于有机合成领域. 基于碳基非金属催化剂应用于氧化反应、还原反应、取代反应和偶联反应被成功报道, 但针对碳基非金属催化剂应用于有机合成领域进行催化的活性位点的研究目前仍处于早期发展阶段. 近年来, 科学家们针对其机理的研究主要集中于对催化剂的表征分析和第一性原理计算,但未得出相对一致的实验结论. 对碳基非金属催化剂在有机合成领域的应用及机理研究进行了综述.

有机 2024年10月31日 1 点赞 0 评论 294 浏览

金属有机框架复合材料

摘要：由于环境问题日益加剧, 能源需求持续增长, 传统材料已难以满足这些领域的进一步需求. 金属有机框架(MOFs)材料因其多孔结构、大比表面积和多功能的特性, 在这些领域中展现出巨大的潜力. 然而, 纯MOFs固有的不稳定性和低导电性限制了其实际应用. 基于MOFs的复合材料在保留单纯MOFs优点的同时, 整合了客体材料(包括无机碳材料、金属氧化物和聚合物等)的功能, 在未来能源和环境等科学领域展现出重要的研究价值. 全面综述了MOF复合材料在电化学储能和吸附领域的应用, 并从维度角度分析了基于MOFs的各种复合材料的物理和化学性质. 在此背景下, 不仅强调了MOF复合材料的优势, 还对其应用效果进行了详细分析和客观概述.

有机 2026年04月14日 1 点赞 0 评论 101 浏览

共价有机框架作为质子导体的研究进展

摘要：共价有机框架(covalent organic frameworks, COFs)凭借其结构可设计性、高比表面积和优异的化学稳定性, 近年来在质子导体领域引起广泛关注. 本综述概述了COFs 在本征与非本征质子源体系中的质子传输机制、材料设计策略及相关研究进展, 阐明了Grotthuss 机制与Vehicle 机制的定义和判定标准. 将电化学阻抗谱、固体核磁、红外光谱等实验手段与密度泛函理论、分子动力学和从头算分子动力学模拟结合, 解析了COFs 的微观质子传输机制及其与结构的构效关系. 最后, 本综述分析了COF 质子导体在能源领域的应用前景, 并简要探讨了其结构设计、实验表征和理论模拟的发展方向.

有机 2026年04月09日 1 点赞 0 评论 90 浏览

基于多尺度图像特征融合的有机涂层寿命预测研究

摘要：以环氧有机耐磨涂层为研究对象，通过扫描电子显微镜、金相显微镜、激光共聚焦等方法多尺度采集有机涂层的微观形貌，利用基于深度学习的图像识别技术提取图像中的量化参数数据，搭建有机涂层缺陷参数随服役时间的动态演化关系网络以及有机涂层的寿命预测网络模型。结果表明，搭建的演化关系曲线模型以及网络预测模型可较为准确实现对有机涂层的寿命预测研究。

有机 2026年06月18日 1 点赞 0 评论 51 浏览

多相高分子体系的界面流变研究进展

摘要：多相高分子体系由不同聚合物组成，因其能够综合不同组分的性能特点，并且展现出一定的多相结构优势，在实际工业生产中已被广泛应用。多相高分子领域的研究热点之一是微观相形貌结构与材料宏观流变行为和机械性能之间的关系，尤其考虑到相间界面性质对多相体系结构- 性能调控具有重要意义，近年来多相高分子体系的界面流变行为研究也备受关注。本文总结了该方向的最新研究进展，首先阐述包括界面滑移、扩散、反应和增容等常见界面现象及其宏观流变行为特征，其次介绍界面流变性能的表征方法，如直接测量、流变模型预测和多层结构间接测量等，最后强调界面流变在多相体系结构-性能调控中的重要性，特别是在共混体系形貌稳定、相转变和多层共挤出界面流动稳定等方面的应用，并对界面流变研究面临的挑战和未来趋势进行展望。

有机 2026年04月01日 1 点赞 0 评论 111 浏览

金属有机骨架膜应用于海水提铀研究进展

摘要： 海洋中约有45亿吨铀，能够满足全球核工业生产千年以上的可持续生产需求，因此海水提铀被认为是改变世界的化学分离技术之一；膜分离因效率高、能耗低、无污染等特点，被广泛用于海水提铀。金属有机骨架（MOF）由于其可变的孔道结构、丰富的活性位点、化学修饰多样性，作为膜材料在海水提铀应用领域前景广阔。综述了将膜分离技术应用于海水提铀的最新研究进展与未来发展方向，系统总结了采用MOF膜实现海水提铀的分离机理与面临的挑战。

有机 2026年05月26日 1 点赞 0 评论 114 浏览

含氮挥发性有机化合物催化氧化的研究进展

摘要：挥发性有机化合物(VOCs)及NOx 是PM2.5和O3的重要前体物, 其过量排放对环境质量及人类健康具有重要影响。与普通VOCs相比,含氮挥发性有机化合物(N-VOCs)由于氮杂原子的存在使得其环境控制策略更为复杂。因此, 针对N-VOCs控制技术的开发及应用已成为当前的研究热点。为了实现N-VOCs 催化氧化体系中低温高催化活性及高N2 选择性两个关键目标, 亟需设计高效、低成本的催化剂。本文系统总结了矿物材料、金属材料、单原子催化剂(SACs)、分子筛等在常见N-VOCs(N,N-二甲基甲酰胺、丙烯腈、乙腈、正丁胺、三乙胺等)催化氧化中的研究进展, 介绍了N-VOCs的来源及危害; 归纳总结了胺类、腈类等典型N-VOCs 催化氧化研究中的关键影响因素, 主要包括催化活性、催化剂理化性质、催化构效关系及反应机理, 提出了N-VOCs催化氧化过程中应避免中间产物深度氧化产生二次污染物; 最后展望了N-VOCs催化氧化研究面临的前景和挑战, 以期为未来N-VOCs的治理提供一定的理论指导与最新信息。

有机 2026年05月15日 1 点赞 0 评论 135 浏览

镍基金属有机骨架化合物在超级电容器中的应用

摘要：超级电容器是一种高效的电化学储能器件，电极材料是影响其性能的关键因素。近年来，金属有机骨架(MOF)材料由于其独特的结构和性质，成为提升超级电容器性能的理想选择。特别是镍基金属有机骨架(Ni‐MOF)材料，因其良好的稳定性和适宜的反应电位，表现出优异的电化学储能性能。然而，该材料在实际应用中仍面临一些问题，并通过材料复合或衍生化处理，有望进一步提升其电化学性能。本文综述了Ni-MOF及其复合物、衍生物在超级电容器中的应用，为高性能储能设备的开发提供了新的思路。

有机 2026年04月24日 1 点赞 0 评论 128 浏览

MOF基材料CO2捕获-转化耦合应用研究进展

摘要：全球CO2排放量的持续增长仍然是21世纪面临的最紧迫的生态环境挑战之一. 金属-有机框架(metalorganicframeworks, MOF)材料因其框架易于调节、高比表面积和开放金属位点等物化特性, 广泛应用于CO2捕获-转化耦合(CO2 capture and conversion, CO2CC). 本文系统地综述了MOF及其复合材料在CO2捕获-转化耦合方面的研究进展, 重点探讨了MOF基材料的结构设计优化及其复合策略对CO2吸附和催化性能的影响, 并对该类研究所面临的挑战及未来发展趋势进行了总结与展望, 旨在为MOF基材料在CO2捕获-转化耦合领域的应用研究提供实例借鉴与理论指导.

有机 2026年04月21日 1 点赞 0 评论 117 浏览