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ZIF-67衍生RuCo催化剂的制备及催化氨硼烷水解制氢性能
1
作者 林伟伟 陆伟 +2 位作者 凌欣 刘艳艳 孙晓云 《精细化工》 北大核心 2026年第2期379-388,共10页
为开发用于改善催化氨硼烷(AB)水解制氢效率的高效催化剂,首先,以2-甲基咪唑和TiO_(2)(P25)为原料,制备了有机金属框架ZIF-67修饰的P25复合载体(P25-ZIF-67);然后,采用沉积沉淀法制备了Ru负载P25-ZIF-67,即Ru/P25-ZIF-67前驱体;最后,经... 为开发用于改善催化氨硼烷(AB)水解制氢效率的高效催化剂,首先,以2-甲基咪唑和TiO_(2)(P25)为原料,制备了有机金属框架ZIF-67修饰的P25复合载体(P25-ZIF-67);然后,采用沉积沉淀法制备了Ru负载P25-ZIF-67,即Ru/P25-ZIF-67前驱体;最后,经热解还原得到了RuCo负载型催化剂(RuCo/P25-NC)。采用XRD、SEM、TEM、EDS、XPS对RuCo/P25-NC的结构组成、微观形貌进行了表征。将其用于催化AB水解制氢反应,考察了Ru负载量(以载体质量计)、载体类型、热解还原温度对RuCo/P25-NC催化活性的影响。通过单因素实验,优化了RuCo/P25-NC催化AB水解制氢的反应条件,并考察了RuCo/P25-NC的循环使用稳定性。结果表明,还原温度为350℃时,Ru负载量为0.3%的RuCo/P25-NC的活性最高;Ru Co/P25-NC平均粒径为1.8 nm。蒸馏水中,303 K下RuCo/P25-NC催化AB水解制氢的转化频率(TOF)为1072.6 min^(-1),反应表观活化能为38.7 kJ/mol。RuCo/P25-NC经过6次循环使用后仍有较高的TOF(560.0 min^(-1))和保留率(52.2%)。RuCo/P25-NC催化AB水解制氢活性较高是由于其具有较小的平均粒径(1.8 nm)、RuCo与N之间存在电子相互作用、表面存在较多有利于B—H键断裂的Co—N_(x)位点。 展开更多
关键词 氨硼烷 催化制氢 RuCo催化剂 zif-67 水解
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“三明治”结构MXene Ti_(3)C_(2)T_(x)/中空ZIF-67硫载体复合材料的制备及其电化学性能
2
作者 蓝晓琪 李伟 +4 位作者 杨德意 王浩 刘峥 郭容婷 陈奇志 《无机化学学报》 北大核心 2026年第4期760-772,共13页
采用原位静电自组装法,再经单宁酸溶液蚀刻,构建了用于负载锂硫电池中活性物质硫的MXene Ti_(3)C_(2)T_(x)/中空ZIF-67(HMZ)载体。中空ZIF-67能够有效抑制MXene Ti_(3)C_(2)T_(x)的不可逆堆叠趋势,并通过Ti和Co元素共同化学吸附锂多硫化... 采用原位静电自组装法,再经单宁酸溶液蚀刻,构建了用于负载锂硫电池中活性物质硫的MXene Ti_(3)C_(2)T_(x)/中空ZIF-67(HMZ)载体。中空ZIF-67能够有效抑制MXene Ti_(3)C_(2)T_(x)的不可逆堆叠趋势,并通过Ti和Co元素共同化学吸附锂多硫化物,抑制穿梭效应,同时还能通过物理作用限制锂多硫化物,缓解膨胀效应。结果表明,单宁酸溶液蚀刻5 min形成的HMZ-5经载硫后在1C下能够提供615.1 mAh·g^(-1)的比容量,且在700次的循环过程中具有0.055%的低容量衰减率。 展开更多
关键词 锂硫电池 硫载体 MXene zif-67 复合材料
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ZIF-67/碳纳米管/丝素蛋白复合薄膜的制备及性能
3
作者 邓佳佳 叶名宇 +1 位作者 慎丽英 贾红兵 《石化技术与应用》 2026年第2期97-102,共6页
采用原位合成法,在碳纳米管(CNTs)中引入金属有机骨架化合物(MOFs)材料ZIF-67作为赝电容活性组分,以丝素蛋白(SF)为力学补强材料,制得ZIF-67/CNTs/SF复合薄膜(MCS复合薄膜),利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、拉曼光谱仪等仪... 采用原位合成法,在碳纳米管(CNTs)中引入金属有机骨架化合物(MOFs)材料ZIF-67作为赝电容活性组分,以丝素蛋白(SF)为力学补强材料,制得ZIF-67/CNTs/SF复合薄膜(MCS复合薄膜),利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、拉曼光谱仪等仪器对其进行表征,考察了MCS复合薄膜的力学性能和电化学性能,并将其组装为柔性超级电容器,评价了该电容器的电化学性能。结果表明:SF添加量为0.7 mg时,复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率分别为69.4 MPa和5.3%,杨氏模量和韧度分别高达4.0 GPa和2.5 MJ/m^(3),在电流密度为1 mA/cm^(2)时,面积比电容高达613 mF/cm^(2),电流密度为30 mA/cm^(2)时,面积比电容为初始的47%,具有良好的倍率性能;将该复合薄膜组装为柔性超级电容器,电流密度为0.75 mA/cm^(2)时,面积比电容为207.7 mF/cm^(2),当电流密度上升至10 mA/cm^(2)时,仍可保留45.7%的初始面积比电容,并且具有较好的机械柔韧性和循环稳定性。 展开更多
关键词 碳纳米管 丝素蛋白 zif-67 复合薄膜 柔性超级电容器 电化学性能
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聚乙烯醇/ZIF-67复合膜的制备及吸附性能研究 被引量：1
4
作者 杨亮 孔韩韩 +4 位作者 孟存飞 李韦霖 王琴 张天芸 李文全 《棉纺织技术》 CAS 2025年第1期6-14,共9页
为了制备用于处理印染废水的吸附剂材料,采用溶剂热法,以甲醇为溶剂,以2-甲基咪唑、六水合硝酸钴为原料成功制备ZIF-67材料,将ZIF-67材料与聚乙烯醇(PVA)以不同的比例混合制备PVA/ZIF-67复合膜,并对复合膜进行结构表征及吸附性能分析。... 为了制备用于处理印染废水的吸附剂材料,采用溶剂热法,以甲醇为溶剂,以2-甲基咪唑、六水合硝酸钴为原料成功制备ZIF-67材料,将ZIF-67材料与聚乙烯醇(PVA)以不同的比例混合制备PVA/ZIF-67复合膜,并对复合膜进行结构表征及吸附性能分析。结果表明:自制ZIF-67颗粒大小均匀,表面光滑,呈多面体结构;与ZIF-67材料复合能改善PVA的热稳定性,增加膜表面粗糙度;复合膜中ZIF-67质量分数为10%时,复合膜的溶解度为6.63%,吸水率为25.39%,断裂强度最高为29.22 MPa;PVA/ZIF-67复合膜与准二级吸附动力学模型拟合效果更好,以化学吸附为主,复合膜的吸附速率是由内部扩散控制;吸附热力学分析结果表明PVA/ZIF-67复合膜对刚果红的吸附是自发进行,低温有利于吸附发生。在温度为20℃,刚果红溶液质量浓度为95 mg/L时吸附效果最佳,吸附量可以达到198.79 mg/g。 展开更多
关键词 zif-67 PVA 刚果红 吸附 复合膜
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ZIF-67尺寸效应对杂环类香料吸附和缓释性能影响的研究
5
作者 吴成春 宋祖国 +5 位作者 杨建礼 曹稳 肖梦兰 朱冰 崔冰 赵铭钦 《河南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期453-460,共8页
杂环类香料具有独特的香气,可改善产品风味,但挥发度高、难储存的特点,大大限制了其广泛的应用.以3-乙酰基吡啶为代表性杂环香料,合成了具有300、700和1700 nm粒径的ZIF-67材料,考察ZIF-67尺寸效应对杂环香料吸附和缓释性能的影响.研究... 杂环类香料具有独特的香气,可改善产品风味,但挥发度高、难储存的特点,大大限制了其广泛的应用.以3-乙酰基吡啶为代表性杂环香料,合成了具有300、700和1700 nm粒径的ZIF-67材料,考察ZIF-67尺寸效应对杂环香料吸附和缓释性能的影响.研究发现,3种ZIF-67材料具有不同的微孔结构和孔道环境,与3-乙酰基吡啶发生不同的相互作用,导致吸附和释放行为的差异.ZIF-67-300具有较大的比表面积和孔体积,表现出最佳的吸附能力(1083.7 mg·g^(-1)),并且在室温放置20 d后仍有62.2%的香料保留率.通过热重和红外谱图,证明了ZIF-67-300与3-乙酰基吡啶有较强的相互作用,可以有效减慢3-乙酰基吡啶的释放.结合释放动力学模型分析,发现其释放行为符合Korsmeyer-Peppas模型,孔道扩散是3-乙酰基吡啶在ZIF-67材料上释放的限速步骤. 展开更多
关键词 zif-67 尺寸效应 3-乙酰基吡啶 吸附 香料缓释
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响应面法优化ZIF-67/PES吸附剂处理染料废水
6
作者 林江丽 阿合也力开·叶尔肯 苏珍 《中国无机分析化学》 北大核心 2025年第9期1373-1384,共12页
通过采用响应面法(Response Surface Metho dology,RSM)中Box-Behnken设计(BBD)考察吸附时间、pH值、NaCl浓度等关键因素对吸附容量的影响,并通过方差分析(ANOVA)优化工艺参数,建立二次回归模型预测最佳吸附条件,优化ZIF-67/PES复合材... 通过采用响应面法(Response Surface Metho dology,RSM)中Box-Behnken设计(BBD)考察吸附时间、pH值、NaCl浓度等关键因素对吸附容量的影响,并通过方差分析(ANOVA)优化工艺参数,建立二次回归模型预测最佳吸附条件,优化ZIF-67/PES复合材料对三苯基甲烷染料(TPM)的吸附工艺,并验证方法可行性,以达到高效、经济且环保的废水处理效果。结果表明:对于孔雀石绿(MG),吸附时间(A)、pH值(B)、NaCl浓度(C)三个因素对吸附容量的影响程度是A>B>C,最佳吸附条件为吸附时间5.12 h、pH=7.19、NaCl浓度0.95 mol/L;对于品红酸(FA),三个因素对吸附容量的影响程度是A>C>B,最佳吸附条件为吸附时间1.32 h、pH=7.16、NaCl浓度0.95 mol/L;对于结晶紫(CV),影响程度是B>A>C,最佳吸附条件为吸附时间23.86 h、pH=11.18、NaCl浓度0.97 mol/L。在此条件下,验证ZIF-67/PES复合材料对MG、FA和CV的实际吸附容量与模型预测值相差分别为1.91%、1.34%、0.63%,均小于5%。这表明响应面优化其处理工艺是可行的,能为染料废水实际处理的最佳工艺条件提供参考。 展开更多
关键词 响应面法 zif-67/PES复合材料 三苯基甲烷染料 吸附
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ZIF-67/羊毛织物制备及对活性蓝222吸附性能 被引量：1
7
作者 高文超 刘秀明 +1 位作者 李秋瑾 房宽峻 《针织工业》 北大核心 2025年第1期54-58,共5页
ZIF-67是Co^(2+)和2-甲基咪唑桥连形成的纳米材料,用于污染物的吸附分离,但粉末状ZIF-67存在静电作用强、在液相中难分离和回收等问题。为解决以上问题,采用羊毛织物作为基底材料负载ZIF-67颗粒,用于印染废水中活性染料的吸附。通过原... ZIF-67是Co^(2+)和2-甲基咪唑桥连形成的纳米材料,用于污染物的吸附分离,但粉末状ZIF-67存在静电作用强、在液相中难分离和回收等问题。为解决以上问题,采用羊毛织物作为基底材料负载ZIF-67颗粒,用于印染废水中活性染料的吸附。通过原位生长法成功制备ZIF-67/羊毛织物(ZW),进而探究ZW对活性蓝222的吸附性能。结果表明,当延长吸附时间、增加ZW用量、降低Na Cl浓度和p H值时,ZW均可表现出对活性蓝222较好的吸附性能。动力学试验测得ZW对活性蓝222的吸附量为3.30 mg/g。其准二级动力学、Langmuir型吸附等温线和热力学模型等说明活性蓝222以单分子层沉积的形式吸附在ZW表面。 展开更多
关键词 zif-67 羊毛织物 活性染料 吸附 吸附模型
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聚乙烯醇/海藻酸钠原位生长ZIF-67水凝胶的制备及其提高Cu(Ⅱ)吸附的应用 被引量：2
8
作者 杨金川 张国俊 付华 《复合材料学报》 北大核心 2025年第7期3963-3973,共11页
为了提高天然聚合物凝胶的力学性能,并解决粉末状MOF材料在吸附水体中Cu(Ⅱ)方面的局限性,采用ZIF-67和聚乙烯醇/海藻酸钠(PVA/SA)水凝胶,通过原位生长法,设计并制备了MOF和聚合物复合水凝胶材料。通过FTIR、SEM、Brunauer-Emmett-Telle... 为了提高天然聚合物凝胶的力学性能,并解决粉末状MOF材料在吸附水体中Cu(Ⅱ)方面的局限性,采用ZIF-67和聚乙烯醇/海藻酸钠(PVA/SA)水凝胶,通过原位生长法,设计并制备了MOF和聚合物复合水凝胶材料。通过FTIR、SEM、Brunauer-Emmett-Teller(BET)、XPS和XRD对合成的水凝胶球进行了表征,证实了MOF材料在PVA/SA水凝胶球上的原位生长。采用氮吸附-解吸等温线测量了复合水凝胶的比表面积和孔径,分别为613.72 m^(2)·g^(-1)和2.44 nm。研究了复合水凝胶对水体中Cu(Ⅱ)的吸附特性、热力学和动力学模型以及吸附机制。实验结果表明,Cu(Ⅱ)的最佳吸附pH值为5,最大吸附容量为128.4 mg·g^(-1),分别是普通SA和PVA/SA水凝胶的3.3倍和1.8倍。吸附过程更符合Freundlich等温线模型(相关系数R^(2)=0.96~0.99),吸附动力学更符合拟二阶模型(R^(2)=0.973~0.998)。热力学分析表明,吸附过程是吸热且自发的,温度升高更有利于吸附过程。复合材料的主要吸附机制是络合、阳离子交换和物理吸附。这是由于吸附过程中-OH和-COOH基团的参与以及Ca(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的离子交换作用。循环吸附分析实验表明,PVA/SA@ZIF-67在5次吸附循环后仍能保持90%以上的原始吸附容量。在不同的水样环境中对Cu(Ⅱ)的选择性去除进行了试验。PVA/SA@ZIF-67对Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的吸附性能远远优于Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)。 展开更多
关键词 海藻酸钠 zif-67 Cu(Ⅱ)吸附 吸附动力学 吸附热力学
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ZIF-67结构调控及其对盐酸金霉素的吸附性能研究 被引量：1
9
作者 洪培萍 梁龙 +2 位作者 吴炼 马颖康 庞浩 《无机材料学报》 北大核心 2025年第4期388-396,共9页
抗生素排放不当会严重危害水体环境,开发高效的吸附材料以去除环境中的抗生素,是当前解决抗生素污染问题的重要手段之一。本研究通过调控合成过程中溶剂配比,制得一系列不同形貌的类沸石咪唑酯骨架材料ZIF-67,并将其用于吸附盐酸金霉素(... 抗生素排放不当会严重危害水体环境,开发高效的吸附材料以去除环境中的抗生素,是当前解决抗生素污染问题的重要手段之一。本研究通过调控合成过程中溶剂配比,制得一系列不同形貌的类沸石咪唑酯骨架材料ZIF-67,并将其用于吸附盐酸金霉素(CTC)。结果表明,随着甲醇与水体积比逐渐降低,所制得的ZIF-67从菱形十二面体结构转变为六方片状交叠堆积结构(ZIF-67-3),后者更有利于CTC的吸附。在考察温度、溶液p H、浓度和杂质离子种类等对ZIF-67-3吸附CTC性能影响的基础上,进一步研究了吸附过程动力学。结果表明,该吸附过程遵循准二级吸附动力学模型和Langmuir模型。当ZIF-67-3用量为100 mg·L^(-1)时,在20 min内其对CTC(初始浓度为30 mg·L^(-1))的移除率可达90%以上;在中性条件下,吸附容量最大,可达1206.58 mg·g^(-1)。ZIF-67-3主要通过π-π/π-阳离子相互作用、氢/配位键等来吸附CTC,属于化学吸附机制。六方片状交叠堆积结构的ZIF-67-3更有利于充分暴露活性吸附位点,因而具有更优的CTC吸附性能。本研究揭示了合成过程中溶剂配比对ZIF-67形貌结构的影响规律,阐明了ZIF-67-3对CTC的吸附过程机理,为ZIF-67在四环素类抗生素污染治理领域的实际应用提供了理论支撑。 展开更多
关键词 zif-67 结构调控 盐酸金霉素 化学吸附 吸附动力学
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ZIF-67衍生钴酸镁电极材料的制备及其电化学性能研究 被引量：1
10
作者 丁悦 唐梦凡 +3 位作者 胡潭伟 田玉 朱小龙 郑广 《江汉大学学报(自然科学版)》 2025年第2期5-15,共11页
ZIF-67作为具有高比表面积的金属有机框架材料,是金属氧化物的理想前驱体之一。将ZIF-67作为前驱体制备出纳米花状的钴酸镁,并对其进行了电化学性能测试。结果表明,钴酸镁在1 A/g电流密度下,其比电容为823.2 F/g,展现出较优异的电化学... ZIF-67作为具有高比表面积的金属有机框架材料,是金属氧化物的理想前驱体之一。将ZIF-67作为前驱体制备出纳米花状的钴酸镁,并对其进行了电化学性能测试。结果表明,钴酸镁在1 A/g电流密度下,其比电容为823.2 F/g,展现出较优异的电化学性能。将钴酸镁与活性炭电极组装成非对称超级电容器后,该器件在1 A/g电流密度下比电容为78 F/g;并且在功率密度为750 W/kg时,其能量密度为24.38 Wh/kg;此外,在5 A/g电流密度下循环5000圈后,其电容保持率为92.5%。 展开更多
关键词 钴酸镁 zif-67 水热法 非对称超级电容器 循环性能 电化学性能
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ZIF-67的制备表征及硼吸附性能研究 被引量：1
11
作者 刚洁 张卫东 +3 位作者 温浩良 韩玉静 关云山 吕红梅 《盐湖研究》 2025年第3期1-10,共10页
采用溶液法制备了ZIF-67材料,通过扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对其结构进行了表征。在此基础上通过单因素实验,重点考察了该吸附剂在较低硼酸水溶液浓度(<5 g/L)下的吸附条件,然后采用响应曲面法对... 采用溶液法制备了ZIF-67材料,通过扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对其结构进行了表征。在此基础上通过单因素实验,重点考察了该吸附剂在较低硼酸水溶液浓度(<5 g/L)下的吸附条件,然后采用响应曲面法对吸附条件进行优化,得到最佳吸附条件:初始硼酸浓度为3.98 g/L,pH值为5.34,时间为11.74 h。为了进一步揭示其吸附机理,对其吸附模型、吸附动力学进行了拟合分析,结果表明吸附更符合Langmuir等温吸附模型,表明其是单分子层吸附,且吸附过程是吸热的,此外,吸附速率主要受到化学吸附机制的控制。然而,该吸附剂经过三次循环吸附-脱附-再生后,吸附剂的饱和吸附容量急剧下降,循环稳定性较差的主要原因是该吸附剂在酸性条件下较为稳定,但是在碱性条件下会与洗脱液中的B(OH)_(4)^(-)发生再次吸附,造成吸附剂脱附不完全,导致饱和吸附容量急剧下降。此外,吸附剂在吸附过程溶损较为严重。 展开更多
关键词 吸附 zif-67 响应曲面实验 吸附动力学
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超临界流体中ZIF-67的合成及其用于CO_(2)吸附
12
作者 王洋 雷洋洋 +1 位作者 李锐 唐韶坤 《应用科技》 2025年第1期71-76,共6页
为了解决传统溶剂热法合成金属–有机框架材料需消耗大量有机溶剂且耗时耗能的问题,本文使用超临界二氧化碳作为溶剂合成ZIF-67材料,考察反应温度、压力、时间和物料比例对ZIF-67材料的晶相、形貌和孔结构的影响,并确定制备ZIF-67的适... 为了解决传统溶剂热法合成金属–有机框架材料需消耗大量有机溶剂且耗时耗能的问题,本文使用超临界二氧化碳作为溶剂合成ZIF-67材料,考察反应温度、压力、时间和物料比例对ZIF-67材料的晶相、形貌和孔结构的影响,并确定制备ZIF-67的适宜条件。结果表明,在40℃、20 MPa、Co^(2+)与2–甲基咪唑物质的量比为1∶4的条件下反应3 h后,得到结晶度高、具有规整十二面体形貌的ZIF-67,比表面积达1182 m^(2)/g。在25℃时,该ZIF-67对二氧化碳的平衡吸附量为1.37 mmol/g,循环5次后吸附量仍可达到1.29 mmol/g。超临界流体(supercritical fluid,SCF)合成ZIF-67无需使用有机溶剂、耗时短,为金属–有机框架材料的绿色高效合成提供了新途径。 展开更多
关键词 金属–有机框架 zif-67 溶剂热法 超临界流体 合成 结晶度 孔结构 CO_(2)吸附
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温度对碘掺杂ZIF-67催化剂的物化性质及催化合成碳酸甘油酯反应的影响
13
作者 袁利静 李锦春 +4 位作者 董俊宴 宋金 郭佳乐 王潇潇 刘振民 《分子催化(中英文)》 北大核心 2025年第5期462-471,I0004,I0005,共12页
以MOF材料ZIF-67为前驱体,在不同温度下合成了一系列碘掺杂的催化剂ZIF-67-I.利用XRD、SEM、FTIR、XPS、N2吸附-脱附和CO_(2)-TPD等方法对合成的ZIF-67-I催化剂进行了详细的物化性质表征,并以合成碳酸甘油酯(GC)为目标反应,评估其催化性... 以MOF材料ZIF-67为前驱体,在不同温度下合成了一系列碘掺杂的催化剂ZIF-67-I.利用XRD、SEM、FTIR、XPS、N2吸附-脱附和CO_(2)-TPD等方法对合成的ZIF-67-I催化剂进行了详细的物化性质表征,并以合成碳酸甘油酯(GC)为目标反应,评估其催化性能.实验结果显示成功合成了碘掺杂的ZIF-67-I催化剂.随着合成温度的升高,XRD衍射峰强度逐渐减弱,FTIR特征峰逐渐消失.在较低合成温度下,前驱体ZIF-67的菱形十二面体结构得以保留;而在较高合成温度下,大部分ZIF-67-I的菱形十二面体结构遭到破坏,形成颗粒状的新物种,过高的合成温度会破坏催化剂的孔结构,导致比表面积和孔体积减小、孔径增大.此外,随着制备温度的升高,CO_(2)脱附峰从强碱性位点逐渐向中强碱性和弱碱性位点偏移,强碱性位点的数量减少,而中强碱性和弱碱性位点的数量增加.通过重复性实验确定I_(5)^(-)和I_(3)^(-)为该催化体系中的关键活性物种.实验结果表明,在190℃优化温度下制备的ZIF-67-I-190催化剂表现出较高的催化活性,其优异的催化性能源于其规整的微观结构,特有的微孔-介孔-大孔的分级孔隙结构以及高含量的活性物种I_(5)^(-)和I_(3)^(-),使其在系列对比样品中表现出最佳的催化活性,甘油的转化率为79%,碳酸甘油酯收率为43%. 展开更多
关键词 zif-67 碳酸甘油酯 催化性能 重复性反应
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ZIF-67衍生CoP/C催化剂的结构调控及其高效析氢析氧性能
14
作者 丁梅杰 喻青松 +1 位作者 魏智强 刘德学 《复合材料学报》 北大核心 2025年第11期6507-6514,共8页
随着全球对清洁能源需求的不断增加,开发高效且稳定的非贵金属电催化剂,尤其是用于水分解中的析氢反应(HER)和析氧反应(OER),具有重要意义。本文采用ZIF-67作为前驱体,采用红磷(P)为磷源,并通过优化磷化温度成功制备了CoP/C复合催化剂。... 随着全球对清洁能源需求的不断增加,开发高效且稳定的非贵金属电催化剂,尤其是用于水分解中的析氢反应(HER)和析氧反应(OER),具有重要意义。本文采用ZIF-67作为前驱体,采用红磷(P)为磷源,并通过优化磷化温度成功制备了CoP/C复合催化剂。XRD、SEM和TEM等表征结果表明,CoP/C-7样品在700℃磷化后表现出良好的结晶性和介孔结构,CoP颗粒均匀分布于碳基体上,这有助于提高电子传导性和催化活性。通过在1 mol/L KOH溶液中的电催化性能测试,发现CoP/C-7样品在10 mA·cm^(-2)电流密度下,析氢反应和析氧反应的过电位分别为233.5 mV和337 mV,Tafel斜率较低,表现出优异的HER和OER性能。此外,催化剂在长期稳定性测试中展现了良好的抗衰减能力。该工作提出了一种新颖的MOF衍生策略,为非贵金属基高效电催化剂的开发及其在可再生能源领域的应用提供了有力支持。 展开更多
关键词 zif-67 CoP/C 析氢反应 析氧反应 磷化物
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ZIF-67/PES超滤膜的构建及其污染膜的PDS活化清洗效果
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作者 朱枫 吴梦雅 +2 位作者 王沛 吴礼光 王挺 《环境科学学报》 北大核心 2025年第5期195-207,共13页
为拓展超滤膜在染料废水处理中的应用,本文分别采用微乳液-共混和原位界面组装法制备了两类ZIF-67/PES超滤膜.实验考评了ZIF-67/PES膜的水通量和刚果红的截留率,以及膜的抗污染与PDS活化清洁效果.结果表明,共混ZIF-67/PES膜中的ZIF-67... 为拓展超滤膜在染料废水处理中的应用,本文分别采用微乳液-共混和原位界面组装法制备了两类ZIF-67/PES超滤膜.实验考评了ZIF-67/PES膜的水通量和刚果红的截留率,以及膜的抗污染与PDS活化清洁效果.结果表明,共混ZIF-67/PES膜中的ZIF-67纳米粒子主要嵌入在膜的孔隙内,而界面组装ZIF-67/PES膜中的ZIF-67纳米粒子主要沉积在膜表面.相较于PES膜,两类ZIF-67/PES膜的孔隙率均有所增大.但共混ZIF-67/PES膜对刚果红的截留率更高,可达99.4%,界面组装ZIF-67/PES膜的水通量更大,可达702.1 L·m^(-2)·h^(-1).膜的长时间运行结果表明,界面组装ZIF-67/PES膜的稳定性较差,原因在于沉积在膜表面的ZIF-67易水解,导致其结构坍塌.而共混ZIF-67/PES膜中由于ZIF-67粒子被PES包裹,有效抑制了ZIF-67的水解,膜的稳定性较好.实验同时考察了共混ZIF-67/PES膜的抗污染性能,使用PDS溶液反冲清洗受污染的膜,探讨了膜的PDS活化清洁机制.膜反冲清洗循环与通量衰减实验发现,膜清洗循环3次后的通量恢复率仍有83.7%.同样的条件下使用纯水清洗,3次循环后膜通量的恢复率仅为64.0%.由于嵌入共混ZIF-67/PES膜的孔隙中的ZIF-67纳米粒子可催化活化PDS产生活性氧物种,通过活性氧物种降解沉积、吸附于膜孔隙和表面的刚果红.因此,共混ZIF-67/PES膜表现出较好的抗污染和PDS活化清洁效果. 展开更多
关键词 zif-67/PES超滤膜 共混 界面组装 PDS活化清洁
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Zn掺杂ZIF-67构筑光热-相变储能一体化材料的性能研究
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作者 李辉 郭文尧 +6 位作者 肖强强 王梦千 杜守勤 李国宁 李诗杰 郭敏 马晓玲 《材料导报》 北大核心 2025年第6期249-255,共7页
有机固-液相变材料(PCM)存在导热系数低和相变易泄漏的问题,且不具备光热转化能力,在太阳能储热领域应用受限。为此,本研究采用Zn掺杂ZIF-67调控支撑体孔道结构,采用真空熔融吸附法负载硬脂酸(SA)构筑光热相变储能一体化材料(SA/Co_(x)T... 有机固-液相变材料(PCM)存在导热系数低和相变易泄漏的问题,且不具备光热转化能力,在太阳能储热领域应用受限。为此,本研究采用Zn掺杂ZIF-67调控支撑体孔道结构,采用真空熔融吸附法负载硬脂酸(SA)构筑光热相变储能一体化材料(SA/Co_(x)T)。借助N2吸附-脱附(BET)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和拉曼光谱(Raman)进行表征,揭示Co_(x)T对SA导热性能、定形能力和光热转化能力的影响。结果表明,Co_(x)T能够显著提高SA导热系数,并使其具有良好的光热转化性能,且相变过程未发生泄漏。其中,SA/Co_(2)900的储热效率可达78.69%,导热系数(0.543 W/(m·K))相较于SA提高了201.67%,光热转化效率为73.82%。SA/Co_(2)900在相变过程未出现形貌变化和泄漏,重复循环储/放热100次后仍然具有良好的储热能力。 展开更多
关键词 相变储热 定形 zif-67 光热转化 Zn掺杂
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ZIF-67/g-C_(3)N_(4)室温活化过硫酸盐高效降解亚甲基蓝
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作者 刘冬梅 李喆 +3 位作者 周星辰 赵贵连 徐杰 姜淮莉 《化工新型材料》 北大核心 2025年第8期197-202,共6页
沸石咪唑骨架材料ZIF-67与石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))形成的复合材料具有一定的催化活性。为了进一步提升其活化过硫酸盐降解亚甲基蓝(MB)的性能,在复合过程中加入十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)合成新复合材料ZIF-67/g-C_(3)N_(4)。通过... 沸石咪唑骨架材料ZIF-67与石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))形成的复合材料具有一定的催化活性。为了进一步提升其活化过硫酸盐降解亚甲基蓝(MB)的性能,在复合过程中加入十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)合成新复合材料ZIF-67/g-C_(3)N_(4)。通过傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、场发射扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和比表面分析仪(BET)对材料进行表征。结果表明:ZIF-67/g-C_(3)N_(4)结构和形貌相较于ZIF-67发生较大变化,最可几孔径从2.58nm增至4.17nm,活性位点的结合能数值减小0.32eV。当MB浓度为20mg/L,降解温度25℃,pH为7,复合材料投加量为0.1g/L时,PMS浓度为0.3g/L,反应10min后MB的降解率高达99.2%。其降解过程符合准一级动力学模型且催化剂具有良好的稳定性和可回收性。 展开更多
关键词 zif-67 g-C_(3)N_(4) zif-67/g-C_(3)N_(4) 过硫酸盐 亚甲基蓝
原文传递
ZIF-67/PDMS复合膜分离废次烟草的中性香气组分
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作者 刘雨 蔡振波 +1 位作者 纪利俊 马晓华 《化工学报》 北大核心 2025年第5期2337-2347,共11页
从废次烟草中分离中性香气组分是废次烟草资源化利用的重要途径之一。以聚偏氟乙烯(PVDF)为基膜,沸石咪唑酯骨架材料ZIF-67为改性填充物,制备了聚二甲基硅氧烷(PDMS)渗透汽化复合膜用于分离烟草的中性香气组分。采用SEM、FTIR、XRD和接... 从废次烟草中分离中性香气组分是废次烟草资源化利用的重要途径之一。以聚偏氟乙烯(PVDF)为基膜,沸石咪唑酯骨架材料ZIF-67为改性填充物,制备了聚二甲基硅氧烷(PDMS)渗透汽化复合膜用于分离烟草的中性香气组分。采用SEM、FTIR、XRD和接触角测量仪等对复合膜材料进行表征,考察了复合膜对烟草中性香气组分的渗透汽化性能。结果表明,ZIF-67与PDMS基质为物理共混,膜的疏水性增强。随着ZIF-67添加量的增加,渗透通量和分离因子均先增大后减小。当填充量为5%(质量)时,复合膜的分离效果最佳,对2-苯乙醇、大马酮和二氢猕猴桃内酯的最大渗透汽化通量分别为3.61、2.07和0.81 g·m^(-2)·h^(-1);最大分离因子分别为115.5,191.2和109.1。考察了复合膜对实际烟草提取液的分离效果,2-苯乙醇、大马酮和二氢猕猴桃内酯的平均渗透通量分别为16.2、11.6和9.8 mg·m^(-2)·h^(-1)。 展开更多
关键词 渗透汽化 聚二甲基硅氧烷 zif-67 中性香气组分 废次烟草
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ZIF-67衍生Co_(3)O_(4)/C材料的制备及其电化学性能研究
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作者 王建军 肖桂英 +3 位作者 金多 王林园 温广明 赵轩宇 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第4期844-853,共10页
本文成功设计并合成了一种新的ZIF-67衍生Co_(3)O_(4)/C复合材料。实验结果表明,在特定气体环境中高温煅烧ZIF-67得到Co_(3)O_(4)/C材料不仅可以增强材料导电性,而且可以增加材料的比表面积。这促使复合材料可以充当“离子和电解质储存... 本文成功设计并合成了一种新的ZIF-67衍生Co_(3)O_(4)/C复合材料。实验结果表明,在特定气体环境中高温煅烧ZIF-67得到Co_(3)O_(4)/C材料不仅可以增强材料导电性,而且可以增加材料的比表面积。这促使复合材料可以充当“离子和电解质储存器”,以促进电解质离子的运输,另外,还可以对重复充放电过程中Co_(3)O_(4)体积的变化起到缓冲作用,从而保护Co_(3)O_(4)结构不被破坏。用于超级电容器的Co_(3)O_(4)/C电极电容为533.3 F·g^(-1),在10000次循环稳定性测试后电容保留率为96.0%。对其进行恒电流充放电测试时,电流密度增加20倍后,其电容值仍保留72.8%。 展开更多
关键词 zif-67 Co_(3)O_(4) 超级电容器
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ZIF-67(Co)衍生的Co_(3)S_(4)/CdS复合催化剂及光解水制氢性能
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作者 李维平 蒋璐璐 +3 位作者 高永生 王海鹏 赵国峰 吕志果 《青岛科技大学学报(自然科学版)》 2025年第5期33-41,共9页
以ZIF-67作钴源,经水热反应和煅烧得到Co_(3)S_(4),之后采用一步水浴法将Co_(3)S_(4)负载到CdS上,制备得到Co_(3)S_(4)/CdS复合催化剂。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外可见漫反射(UV-Vis)、光致发光(PL)和X射线衍射(XRD)等手段... 以ZIF-67作钴源,经水热反应和煅烧得到Co_(3)S_(4),之后采用一步水浴法将Co_(3)S_(4)负载到CdS上,制备得到Co_(3)S_(4)/CdS复合催化剂。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外可见漫反射(UV-Vis)、光致发光(PL)和X射线衍射(XRD)等手段对Co_(3)S_(4)/CdS复合催化剂的结构和形貌进行了表征,通过光催化分解水制氢反应评价了其可见光催化活性。结果表明:负载Co_(3)S_(4)使催化剂的带隙由原来的2.17 eV减小至1.55 eV,提高了催化剂对光的利用率。催化剂的比表面积也由原来的61.82 m^(2)·g^(-1)增加至99.41 m^(2)·g^(-1),使催化剂暴露出更多的活性位点。此外,Co_(3)S_(4)/CdS复合催化剂的光催化制氢性也能明显增强,最高可达102.67 mmol·(g·h)^(−1)。最后根据表征和实验结果,提出一种可能的光催化机理,Co_(3)S_(4)与CdS吸收太阳光产生电子,在异质结的作用下,电子由Co_(3)S_(4)的VB向CdS的VB迁移,聚集在CdS上进行还原反应生成H2。 展开更多
关键词 CDS Co_(3)S_(4) zif-67 光催化 氢气
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