金属有机框架纳米颗粒的可控制备及其生物应用

来源 :第十七届全国胶体与界面化学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cr15mo3
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  金属有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)材料具有较大的比表面积、结构和功能多样性、制备简单等特点,在传感器、催化反应和生物应用等领域具有广泛的应用前景。
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二氧化碳(CO2)气体是动植物新陈代谢及工业生产排放出的废弃物,长期大量排放累积会造成全球气候变暖;但同时,它也是一种大自然中普遍存在,廉价可再生的C1 资源。
金属有机框架材料(MOFs)具有较高的比表面积和孔体积,优良的结构稳定性。相比于传统的介孔氧化硅,金属氧化物等材料,MOFs 结构中的金属结点和有机连接体具有广泛的可调性。
包含多个不同应用的多功能MOFs 已经在化学和材料科学领域引起了极大关注[1].在这里,我们采用溶剂热法成功制备了一个具有一维孔道的化合物1.
作为重要的生物分子,硫化氢(H2S)或抗坏血酸(AA)的缺乏或失调与许多疾病(例如,心血管疾病或癌症)的症状相关。迫切需要开发能够同时区分H2S 和AA 的荧光探针。
目前,空气中PM颗粒物污染对人类健康产生巨大威胁而成为严重的环境问题。金属有机骨架(MOFs)表面上的不平衡金属离子或开放金属位点能够提供正电荷,可有效地与具有高极性的PM 颗粒产生静电相互作用并因此极化PM颗粒的表面。具有d10电子构型的金属锌/镉,价廉易得,其阳离子与有机配体通过自组装过程形成金属有机骨架后在吸附和检测等方面具有潜在的应用价值,因此我们选择Cd(NO3)2·4H2O,Zn(NO
金属离子和有机配体自组装形成的配位聚合物具有独特的结构和性能,使其在光学材料、气体存储、催化及磁性材料等诸多方面有很好的应用前景[1,2].本文以半刚性的含吡啶有机多羧酸配体(H3dpcp)与硫酸锌为原料,在水热条件下合成了一个配位聚合物,{[Zn(H2dpcp)2(H2O)2]·H2O}n.X-射线单晶衍射表明,配位聚合物属于正交晶系Ccca,配位环境如图1所示.
具有面内单轴取向特征的薄膜材料在诸多领域有着广泛的应用前景。将一维纳米材料在溶液相中通过外场组装成为获得单轴取向薄膜是一种直接而有效的方式。与电场、磁场等外场相比,流体场适合大面积、连续组装,从而获得连续薄膜,是一种潜在的可以拓展到工业生产上的一种普适的组装方法。
随着工业的快速发展,环境污染问题日益突出。作为化学传感器,发光MOFs对环境污染物(金属离子,爆炸物等)的检测具有高选择性和灵敏性,被广泛关注。吡啶酰胺苯二甲酸配体具有丰富的配位位点,配位方式灵活。
二氧化钛具有无毒无害、高活性、廉价、耐紫外光腐蚀、耐强氧化剂以及耐酸碱等特点,是一类极具吸引力的多功能半导体材料[1],它在光子器件、太阳能电池和光催化等领域具有巨大的应用前景。
发展应用于能源储存器件(如金属空气电池、燃料电池等)的新型催化剂,已成为能源相关领域研究的热点。氧气还原反应(ORR)是上述新型电池阴极的关键反应,高效氧还原催化剂的研制对于新型电池进一步商业化应用有着重要的意义。