辐射研究与辐射工艺学报
2024, 42(1): 010203
华南理工大学 食品科学与工程学院, 广东 广州 510641
通过巯基乙酸(TGA)修饰的金纳米颗粒(AuNPs)静电吸附在UiO-66表面制备得到UiO-66/AuNPs的表面增强拉曼(SERS)基底, 研究了基底对不同带电性质的六种有机色素(孔雀石绿、亚甲基蓝、藏红T、柠檬黄、日落黄、刚果红)的SERS响应规律。结果发现, UiO-66/AuNPs对阳离子型孔雀石绿、亚甲基、蓝藏红T染料的增强因子分别为2.12×104、4.46×104、7.20×104, 比阴离子型柠檬黄、日落黄、刚果红染料的增强因子(1.43×102、2.54×102、1.73×102)高2个数量级。因此, UiO-66/AuNPs基底可以通过静电吸附选择性提高对阳离子型色素的检测灵敏度, 是一种有着广阔应用前景的高效SERS传感器材料。
色素 检测 MOFs MOFs SERS SERS organic dyes detection
东华大学 材料科学与工程学院, 纤维材料改性国家重点实验室, 上海 201620
室温离子液体具有宽电化学窗口和良好的环境稳定性, 是电致变色器件的理想电解质。然而传统电致变色材料的晶格间隙较窄, 限制了离子液体中大尺寸离子的扩散, 且大离子反复脱/嵌会破坏传统电致变色材料的结构, 导致性能衰减。金属有机框架材料(MOFs)是一种具有拓扑结构的多孔晶态材料, 有望为离子液体中大尺寸离子的传输提供通道。本工作在导电玻璃表面制备了三亚苯类Cu3(HHTP)2 (HHTP=2,3,6,7,10,11-六羟基三苯并菲) MOF薄膜, 并研究了Cu3(HHTP)2薄膜在离子液体电解质中电化学和电致变色行为和性能。结果表明, 相对于传统的LiClO4/PC和NaClO4/PC电解质, Cu3(HHTP)2薄膜在离子液体[EMIm]BF4中表现出更低的接触电阻和更高的离子扩散效率, 电极的着色/褪色速度得到了显著提高(着色时间由10.3 s缩短至8.0 s, 褪色时间由23.6 s缩短至5.2 s)。同时, Cu3(HHTP)2薄膜在[EMIm]BF4中也具有更高的光调制范围和着色效率。这项工作展现出MOFs/离子液体电化学体系在电致变色领域中的潜在应用价值。
金属有机框架材料 薄膜 离子液体 电致变色 MOFs film ionic liquid electrochromism
1 1.华北理工大学 材料科学与工程学院, 唐山 063009
2 2.辽宁大学 化学学院, 沈阳 110036
基于静电纺丝技术的金属有机骨架纳米纤维膜材料(Metal-Organic Frameworks Nanofibrous Membranes, MOFs NFMs)综合了无机多孔材料和聚合物纳米纤维的优势, 是一类具有广阔应用前景的功能性材料。目前已经开发出不同功能的MOFs NFMs, 其应用领域也在不断扩展。本文介绍了MOFs NFMs从制备研究向应用研究的发展历程, 详述了现阶段制备MOFs NFMs的主要方法, 包括混合纺丝法、原位生长法、多步种子生长法和原子层沉积法等; 阐述了目前MOFs NFMs的主要应用领域, 如吸附分离、多相催化、传感检测等; 展望了MOFs NFMs的发展方向和趋势。
MOFs纳米纤维膜 静电纺丝 综述 MOFs nanofibrous membranes electrospinning review
1 清华大学 环境学院, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京 100084
2 南京信息工程大学 环境科学与工程学院, 南京 210044
3 清华大学 材料学院, 北京 100084
4 中国科学院 青岛生物能源与过程研究所, 中科院生物基材料重点实验室, 青岛 266101
随着电子技术的持续发展, 对供电设备的要求也相应提高。超级电容器(SCs)具有较高的能量密度和优异的功率输出性能, 是新一代小型化、智能化、可穿戴电子设备的理想供电装置。开发能够快速充放电、性能稳定的SCs产品是储能领域的研究重点。电极材料作为SCs最重要的组成部分, 是进一步提升其性能的关键。导电金属有机骨架(MOFs)作为新型SCs电极材料, 具有规整的孔道结构、大比表面积、多种形貌及维度、可调控的导电性能等优异性质, 展现出巨大的潜力并引起了广泛关注。本文结合SCs的储能机理, 介绍了导电MOFs的结构、制备及导电机制, 进一步阐述了其作为SCs电极材料的设计策略, 重点综述了其在SCs领域的研究进展, 并展望了其应用前景与发展方向。
MOFs 导电性 超级电容器 储能 电极材料 综述 MOFs conductivity supercapacitor energy storage electrode material review
College of Environmental Science and Engineering, North China Electric Power University, Beijing 102206, China
核能利用的过程中, 从铀矿开采、核燃料加工、核能发电到乏燃料后处理, 会产生大量放射性废物, 部分放射性核素会不可避免的释放到环境中, 对环境和人类健康造成重大危害。放射性核素的高效去除是核电健康发展的重要关键科学问题之一。近年来, 高化学稳定性、具有大量功能基团而且结构可调的多孔金属有机骨架材料(MOFs)在放射性污染治理方面受到国内外同行的高度关注。本文系统地介绍了MOFs及MOFs复合材料在放射性核素吸附去除方面的研究进展, 通过宏观吸附、模型分析、先进光谱表征和理论计算四个方面描述放射性核素与MOFs材料的界面作用机理, 并对MOFs材料的吸附性能与其它材料进行对比, 评价MOFs材料在放射性污染治理中的应用前景。
metal-organic frameworks (MOFs) radionuclides adsorption analytical characterization interaction mechanism review 金属有机骨架材料 放射性核素 吸附 分析表征 作用机理 综述
1 清华大学电子工程系，北京 100084
2 北京地铁运营公司通信信号公司，北京 100088
采用基于单轴各向异性完美匹配层吸收边界的频域有限差分方法研究一种椭圆芯高双折射微结构光纤的特性．通过计算，分析了空气孔尺寸和孔距对模式双折射、泄漏损耗以及模式截止波长的影响；综合研究了双折射微结构光纤的几种特性及其相互之间的影响和制约关系；并首次采用有效面积的方法研究高双折射微结构光纤的模式截止特性，分析单模传输条件；从而为高双折射微结构光纤的设计提供了一定的理论依据．
微结构光纤(MOFs) 双折射 泄漏损耗 有效面积 Microstructured optical fibers (MOFs) Birefringence Confinement loss Effective area
