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中国科学院大连化学物理研究所提出模块化定制无缺陷高效MOF分离膜新策略（图）
MOF分离膜 催化 有机框架
2023/10/23
2023年10月23日，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无机膜与催化新材料研究组（504组）杨维慎研究员、彭媛副研究员团队在金属—有机框架（metal-organic framework, MOF）膜设计与分离应用方面取得新进展，提出了模块化定制无缺陷高效MOF分离膜的链条式研究新策略，实现了MOF模块的快速编辑，并验证了对应膜的高精度分离可行性，有望为应对现今大宗/特定领域高效...
近日，中国科学院大连化学物理研究所太阳能研究部太阳能制储氢材料与催化研究组研究员章福祥等，在MOF材料晶面诱导光催化电荷分离与分解水制氢活性研究中取得新进展。该研究通过控制合成了不同{001}/{111}晶面暴露比例的NH2-MIL-125(Ti)片，发现其光催化分解水制氢半反应活性高度依赖于暴露{001}晶面比例，并利用理论计算和多种表征技术等揭示了其背后的结构影响本质，发现具有丰富饱和配位Ti...
环氧化合物作为香精、医药和有机合成工业生产中的重要中间体，一直以来都是关注和研究的热点。由于O2的低成本和环保性质，不含任何添加剂的烯烃选择性环氧化是生产环氧化物理想反应。然而O2分子难以在温和条件下直接活化；同时C=C键裂解和异构化等竞争性副反应限制了对环氧化合物的选择性。因此，构建能在温和条件下催化烯烃环氧化反应的催化剂十分必要。而MOFs中可存在多种金属位点，特别是存在可变价位点，有利于制备...
太阳能驱动水分解是生产清洁可再生氢能的潜在长期战略。自从发现TiO2的光催化性能以来，由于其优异的稳定性和无毒性，成为研究最广泛的光催化剂之一。众所周知，驱动光催化反应需要三个主要步骤，即光激发、电荷分离和迁移以及表面反应。研究人员通过掺杂和构建缺陷将TiO2的光响应扩展到可见光区，通过构建异质结改善光生电荷和空穴的分离，通过加载助催化剂促进表面反应，任一单独的性能优化步骤中都取得了巨大的进展。但...
全球对碳中和需求的认识推动了基于CO2捕获、利用和储存技术的碳循环研究。其中，由柔性金属中心和有机配体组成的MOFs材料为太阳能驱动的CO2转化提供了一个具有前景的平台。从根本上讲，MOFs光催化剂在支持CO2还原方面的有效性取决于两个关键因素，即其提供和维持光生电子的能力以及其活化CO2反应物的有效性。过去的大量研究旨在通过优化这两个因素之一来提高MOFs的光催化性能。然而，光催化过程通常涉及复...
2023年来，锂离子电池在技术领域不断突破，能量密度已经接近极限，但仍远远不能满足新能源汽车及其他电子设备对高能量密度储能器件的需求。因此，发展更高能量密度的电池体系是亟需面临解决的难题。锂硫电池理论能量密度高达2600 Wh kg-1，大约是锂离子电池的6倍，在电子产品、动力电池等领域具有广阔的应用前景。但硫正极较低的电导率，缓慢的锂离子传输动力学以及多硫化物的穿梭效应导致了电池容量的快速衰减，...
MOF基人工单加氧酶催化惰性C-H键活化氧化领域新进展（图）
MOF基 单加氧酶 C-H键 光催化
2022/12/9
轻质烷烃等惰性C−H键的活化转化对高附加值精细化学品的高效低耗合成具有重要意义，同时也是现代合成化学领域重要的挑战之一。大连理工大学精细化工国家重点实验室段春迎教授团队的赵亮副教授提出将天然酶高活性催化中心引入光功能金属-有机框架（MOFs）材料（Angew. Chem. Int. Ed., 2022, 61, e202114490），结合酶催化的高活性以及MOFs材料的非均相催化特性...
中国科学院大连化学物理研究所揭示限域MOF材料用于高性能电解水反应机理（图）
MOF材料 电解水反应机理
2022/10/21
2022年10月21日，中国科学院大连化学物理研究所理论催化创新特区研究组（05T8组）肖建平研究员团队与中国科学院宁波材料技术与工程研究所张涛研究员团队、浙江大学侯阳研究员团队在电解水材料设计中取得新进展，制备了限域环境下的NiFe MOF材料，实现了超低过电位（106 mV）和超高电解稳定性（大于150小时）的电解水过程。
张献明教授团队Applied Catalysis B: Environmental：MOF的能带结构调节应用于光催化的C(sp3)-H键的活化、双官能化（图）
MOF C(sp3)-H键 光催化体系 半导体型 金属
2022/10/14
从原子经济性的角度看，C(sp3)-H键是理想的C(sp3)自由基前体，但是该领域的最大挑战是如何克服其高的键能；与传统的热催化方式相比，光催化C(sp3)-H键的断裂是产生C(sp3)自由基最理想的途径；但是该策略大多采用昂贵的Ir/Ru基配合物作为催化及过量过氧酸盐的添加，成本高且易造成环境污染；因此，亟待开发新型绿色的光催化体系应用于C(sp3)-H键的活化官能化研究。近年来，金属有机框架材...
中国科学技术大学应用化学系江鸿教授课题组在光催化降解磺胺甲恶唑（SMX）废水研究方面取得新进展，报道了一种对金属有机框架（MOFs）的新修饰方法。研究以ZIF-8为基底，针对其带隙过大导致有限紫外光吸收和光生载流子快速复合，从而导致在实际的废水处理中效率低、能耗过高等问题，使用热氛围处理与溶液辅助配体交换的方法将异氰酸酯键（-N=C=O）与铜络合的巯基（-SCu）接枝到ZIF-8晶体上，得到改性的...
尽管Ti-MOF膜在高效气体分离应用方面潜力巨大，但有关Ti-MOF膜制备的相关研究仍然很少，主要原因是钛金属源种类受限和膜材料结构和分离性能间的构效关系仍不甚明确。
基于此，大连理工大学化工学院刘毅教授课题组首次以Ti8(μ2-O)8(OOCC6H5)16团簇作为钛金属源，通过单模微波加热，在温和反应条件下经三次生长制备了富含骨架配位缺陷的优先c-轴取向MIL-125膜，其展现出优异的CO2/...
上海科技大学物质学院章跃标教授课题组研发出具有超高甲烷储存容量的介孔MOF材料，在MOF的高容量甲烷储存方面取得了新突破。目前，该研究成果以“Engineering of Pore Geometry for Ultrahigh Capacity Methane Storage in Mesoporous Metal–Organic Frameworks”为题，在线发表于国际知名学术期刊《Journ...
X-射线闪烁体是一类能够将高能X-射线转化为低能量的紫外可见光的辐射探测材料，被广泛应用于医学成像、安全检查、工业探伤、环境监测等领域。传统商用闪烁体（如NaI:Tl、CsI:Tl等）光产额高，但是其易潮解，合成条件苛刻。MOF基闪烁体因其结构可设计、功能可调、合成条件温和等优势，引起材料学家广泛关注。
近日，中国科学院福建物质结构研究所的曹荣研究员和黄远标研究员通过离子交换策略将咪唑鎓盐功能化的微孔阳离子型MOF（Deim-UiO-66）中的外围卤素离子替换成大空间位阻、无法进入MOF空腔的聚乙二醇尾磺酸根离子（PEGS），制备了一种稳定的MOF基多孔液体（Im-UiO-PL）。
金属锂由于具有高的理论比容量（3860mAhg-1）和低的电化学电位（-3.04V vs. SHE），被认为是下一代高能量密度电池的理想负极材料。近年来，具有三维多孔骨架的锂金属负极受到广泛关注，其高比表面积可降低局部电流密度，缓解锂金属体积膨胀，有助于实现枝晶缓和的锂沉积。然而，三维骨架的疏锂性或亲锂位点松散外露易导致锂金属不能有效沉积在其内部间隙或空腔中，减弱了多孔电极对锂金属成核和限域调控的...