金属有机框架电极规模化制备及电解水应用研究取得进展

氢气作为一种重要的化学能源载体,凭借高能量密度、零碳排放及高转化效率等优势,被视为最具发展潜力的清洁能源之一。电解水制氢是实现“绿氢”经济、推动能源清洁转型的关键途径,而开发高效、稳定且具备规模化应用前景的电解水催化剂是降低能耗与成本、突破产业化瓶颈的关键技术核心。 近日,中国科学院国家纳米科学中心研究员赵慎龙团队在金属有机框架(MOFs)电极规模化制备及电解水应用方面取得突破。研究人员通过室温电沉积规模化制备工艺,实现了分钟级快速合成400cm2大尺寸MOFs电极,并将其应用于碱性电解水体系。该电极展现出低至4.11kWh Nm−3 H2的电解能耗,且能够实现长达5000小时的稳定运行。实验表明,该MOFs电极的优异性能源于铈(Ce)掺杂构建的双金属结构赋予的独特理化性质,即Ce的引入可通过3d-2p-4f轨道相互作用调控Co的电子结构,从而增强对关键含氧中间体的化学吸附,并显著加速阳极氧析出反应动力学。与传统无机催化剂......阅读全文

一维纳米带状导电金属有机框架材料制备方面取得进展

  有机框架材料具有独特的孔洞结构、高的比表面积和优异的物理化学性质,在能源、催化、传感及光电器件等领域展现了广阔的应用前景。目前制备的有机框架材料,受到分子键接方式、堆叠结构和加工方法制约,导电性能较低。因此,开发新型低维有机框架材料,发展低成本、大规模晶体和薄膜制备技术,对于推动有机框架材料功能

溶剂热法合成UiO66金属有机框架限域的钴

  Solvothermal synthesis of Co-substituted phosphomolybdate acid encapsulated in the UiO-66 framework for catalytic application in olefin epoxidation 

福建物构所在金属有机框架催化材料研究中取得系列进展

室温下Pd/MIL-101(Cr)-NH2在水中高效催化氯代芳香烃脱氯反应   面对当前严峻的环境污染与能源短缺问题,探索新的能循环使用的多相催化材料应用于有机物的转化及污染物的降解一直是材料化学与催化化学领域的研究热点之一。虽然均相钯催化剂催化活性高、选择性好,但不易于回收再使用,而负载

福建物构所多孔金属有机框架材料研究获新进展

金属咪唑框架材料  面对当前严峻的能源危机与环境恶化,探索应用于能源气体(氢气、甲烷等)的存储、温室气体(二氧化碳)的俘获以及高效多相催化反应的新多孔材料一直是化学与材料领域的研究热点之一。近年来,微(介)孔金属有机框架材料(MOFs)因其在气体存储/分

美国科学家称金属有机框架材料有助实现碳中和

  化石燃料会产生二氧化碳等温室气体,科学家们一直在寻找替代能源。美国加州大学伯克利分校和劳伦斯伯克利国家实验室的科学家最近在《自然·能源》杂志发表文章提出,在找到高效经济的替代能源之前,当前和不久的将来,金属有机框架材料(MOFs)有望作为一种解决方案:短期内既能用于捕获和转化二氧化碳,长期又能帮

金属有机框架材料的电致阻变效应研究获系列进展

  基于电致阻变效应的电阻型随机存储器(RRAM)具有非易失性、结构简单、低功耗、高密度、快速读写等优势,被认为是最具发展潜力的新兴存储技术之一。同时,随着可穿戴电子器件的快速发展,研发柔性电致阻变材料和柔性阻变存储器尤其值得关注。  中国科学院磁性材料与器件重点实验室(宁波材料技术与工程研究所)研

德国应用化学:金属有机框架材料光催化固氮研究新进展

  近日,中国科学院高能物理研究所多学科中心核能化学课题组在金属有机框架材料光催化固氮研究领域取得进展,研究员石伟群团队报道了两例基于紫精配体的自由基MOFs材料Gd-IHEP-7和Gd-IHEP-8。  此MOFs材料均表现出优异的光催化固氮活性,氨生成速率分别为128和220 μmol h-1

福建物构所金属有机框架薄膜的组装及性能研究获进展

  开发和研究具有高介电常数、低漏流和高击穿电压的功能器件对栅极介电薄膜材料和高电子传输二极管等电子器件材料具有重要的意义。当前,大部分栅极介电薄膜材料都是基于传统的硅基电子元件材料。然而,传统的硅基材料在实际应用中常常会面临高介电损耗以及由于厚度引起的隧穿效应等问题。为此,开发高介电常数薄膜材料有

科研人员打造镧系金属有机框架检测次氯酸盐新策略

  此外,它在细胞内氧化还原平衡中起重要作用。过量的次氯酸盐会导致组织损伤和一些各种疾病,如阿尔茨海默病,心血管疾病等。因此,非常有必要开发一些有效的技术,用于高灵敏度和选择性检测次氯酸盐。在许多检测次氯酸盐的方法中,荧光探针技术因其设备简单,操作简便,实时监测,灵敏度高,选择性好等优点而备受关注。

美科学家发表文章称金属有机框架材料有助实现碳中和

  化石燃料会产生二氧化碳等温室气体,科学家们一直在寻找替代能源。美国加州大学伯克利分校和劳伦斯伯克利国家实验室的科学家最近在《自然·能源》杂志发表文章提出,在找到高效经济的替代能源之前,当前和不久的将来,金属有机框架材料(MOFs)有望作为一种解决方案:短期内既能用于捕获和转化二氧化碳,长期又能帮

二维金属有机框架中长寿命电荷分离态有大作用

  近日,中科院大连化学物理研究所研究员金盛烨团队与研究员孙承林团队合作,在二维金属有机框架(MOFs)载流子动力学研究方面取得了新进展,提出并论证了长寿命内部电荷分离态对二维 MOFs光催化性能的提升具有关键作用。相关研究成果发表于《美国化学会能源快报》。  金属有机框架作为一种有机-无机杂化类材

有机所在异孔共价有机框架研究中取得进展

  共价有机框架(Covalent Organic Frameworks, COFs)是一类结构规整的结晶性有机多孔聚合物,由构筑基元通过共价键连接形成拓展的二维或三维网格结构。其结构特点是内部周期性分布高度规整、纳米尺度的孔道,这些孔道的大小和形状可通过改变构筑基元的尺寸及对称性来进行精确调节。基

疫苗“冷链”问题解决?美国科学家研制金属有机框架疫苗

  接种疫苗是对抗疾病的最好方法。不过,很多疫苗在暴露于室温或高温时会失效。在电力不可靠的欠发达国家,医生一直在为注射完全有效的疫苗而努力,因为在这里,将疫苗从生产商供应给病人的“冷链”可能被打断。即便是在更发达地区,80%的疫苗生产和配送成本同冷藏相关。这些挑战妨碍了病人获取拯救生命的免疫接种,并

兰化所金属有机框架衍生化磁性碳萃取材料研究中获进展

  中国科学院兰州化学物理研究所色谱材料与分析技术课题组采用牺牲模板法制备出磁性三维框架碳纳米材料,并应用于样品前处理领域,考察其萃取富集能力。  科研人员使用溶剂热法制备金属有机框架(MOFs),如MOF-235和Ni-MOF,以其为牺牲模板通过直接高温煅烧法制得MOFs衍生化磁性碳。在MOFs热

共价有机框架拓扑结构研究取得进展

近日,中国科学院国家纳米科学中心韩宝航课题组和施兴华课题组,联合中国科学院大学何裕建课题组,开发出两种具有三叶草孔形状的共价有机框架,并揭示了新型kgd-v拓扑结构。这一材料表现出优异的大气集水能力。当前,水资源短缺问题日趋严重,利用多孔材料在空气中捕获水是缓解水资源短缺的方式之一。孔的大小和规整性

科研人员开发出新型双金属有机框架/氧化石墨烯复合膜

盐湖卤水是获取锂资源的重要途径之一。卤水成分复杂,Mg2+和Li+水合离子半径相似,且镁锂分离难度大。膜分离技术可通过精细调控膜的孔径和表面化学性质,实现对特定离子的选择性分离。但是,膜的稳定性、耐腐蚀性以及长期使用后的性能衰退成为膜分离技术应用的难题。针对上述问题,中国科学院青海盐湖研究所开发出新

为化学创造“新空间”的金属有机框架——2025年诺贝尔化学奖成果解读

瑞典皇家科学院8日在宣布2025年诺贝尔化学奖得主时,用一句富有诗意的话总结了获奖者的贡献:“他们为化学创造了新空间。”  这一荣誉属于日本京都大学的北川进、澳大利亚墨尔本大学的理查德·罗布森和美国加利福尼亚大学伯克利分校的奥马尔·M·亚吉。三位科学家因开发出金属有机框架而获奖。这项成果不仅拓展了化

上海有机所在发展共价有机框架新连接方式方面取得进展

  共价有机框架(Covalent Organic Frameworks,COFs)是一类由有机基元通过共价键连接而形成的晶态有机多孔聚合物,具有高比表面积、低密度、结构精确可调等特点,在物质吸附、储存与分离、多相催化、传感、光电等方面有广泛的应用。自从2005年首例COF被报道以来,该领域发展迅速

共价有机框架负极材料研究获重要进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/2/494420.shtm

物构所金属有机框架材料催化二氧化碳转化研究获进展

  将二氧化碳(CO2)催化转化为高附加值的化工产品是化学家们所面临的一项长期挑战。目前,各种均相催化体系对CO2的活化转化,往往需要高温、高压的条件,且分离提纯成本高,而采用高效的多孔非均相催化剂有望解决这一难题。金属-有机框架(MOFs)化合物因其具有高比表面积、丰富的化学官能团和金属中心以及可

Angew.-Chem.:光敏性金属−有机框架串联催化末端烯烃和炔烃制备伯醇

  近年来,精细化工和制药行业对伯醇的需求不断增长。然而,根据马氏规则,末端烯烃或炔烃的催化水解会选择性生成仲醇。因此,自1993年以来,末端烯烃的反马氏水解一直被认为是一个挑战。在现已开发的催化体系中,硼氢化-氧化工艺仍然是生产伯醇一种有效且常用的方法,该工艺是一个两步反应,过程中需要分离纯化,且

电解水制氢催化剂非贵金属介绍

  构建电催化剂的元素。根据其物理和化学性质,大致将这些元素分为三组:①贵金属铂(Pt)——目前常见的贵金属HER电催化剂;②用于构建非贵金属电催化剂的过渡金属元素,主要包括铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、钼(Mo)和钨(W);③用于构建非贵金属电催化剂的非金属元素,主要包括硼(B)

我所发现微藻表面组装金属有机框架材料可提高光合作用固碳效率

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202309/t20230908_6876774.html  近日,我所催化基础国家重点实验室、太阳能研究部(DNL16)李灿院士、王旺银副研究员等在提高微藻光合作用固碳方面取得新进展,发现利用金属有机框架材料(MOFs)直

晶态多孔有机框架的设计合成研究取得进展

近日,西北农林科技大学化学与药学院刘波副教授提出了一种基于动态B-O、B←N和氢键组装的晶态多孔有机框架的新概念,为高效制备和实际应用可加工和可回收再生的多孔框架材料提供重要的理论依据,该研究成果发表在Angewandte Chemie International Edition上。在分析现有晶态多

仿生粘合有机框架膜,海水纯化新方法

99.9% 用这种方法制备的COF膜用于渗透蒸发脱盐,处理重量百分比为3.5的氯化钠水溶液,水通量可达每小时267千克/平方米,为市面上传统高分子膜4—10倍,脱盐率达99.9%。同时,COF膜表现出良好的抗污染能力和长期稳定性,盐浓度适用范围广,展现出很强的适用性。 我们生活在一颗蓝色的星

晶态多孔有机框架的设计合成研究取得进展

近日,西北农林科技大学化学与药学院刘波副教授提出了一种基于动态B-O、B←N和氢键组装的晶态多孔有机框架的新概念,为高效制备和实际应用可加工和可回收再生的多孔框架材料提供重要的理论依据,该研究成果发表在Angewandte Chemie International Edition上。在分析现有晶态多

北师大共价有机框架膜研究取得进展

  共价有机框架化合物(COFs)作为新型有机多孔材料,在气体分离、光电、催化等领域广受关注。将COFs制成薄膜材料,可用于膜分离、光电、传感、能量存储等领域,具有重要研究价值。北师大化学学院贾志谦课题组在共价有机框架膜方面开展了系列探索研究,取得了阶段进展。  采用计量喷涂层层自组装方法制备了CO

电解水制氢中的非贵金属催化剂之金属磷化物

金属磷化物与普通金属化合物(如碳化物、氮化物、硼化物和硅化物)具有相似的物理特性,其具有较高的机械强度、导电性和化学稳定性。不同于碳化物和氮化物相对简单的晶体结构(如面心立方、密堆六方或简单六方),由于磷原子的半径大(0.109 nm),磷化物的晶体结构是三斜。磷化物中斜方构造子与硫化物类似,但金属

上海有机所在异孔共价有机框架构筑研究中取得新进展

  共价有机框架(Covalent organic frameworks, COFs)是一类单体分子在二维或三维空间内高度有序拓展连接而形成的结晶性有机多孔聚合物,其框架结构内部均匀分布特定形状和尺寸的孔道,这些孔结构赋予了共价有机框架一些独特的性质和重要的应用,如气体存储与分离、催化、传输、传感以

有机小分子分离膜和单分子层共价有机框架膜研究获进展

近日,中国科学院国家纳米科学中心研究员唐智勇和李连山团队,在有机小分子分离膜和用于有机体系盐差能转化的单分子层共价有机框架(COF)膜研究方面取得进展。有机小分子分离膜的相关工作以Regulating the Layered Stacking of a Covalent Triazine Frame