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Amino Acid Based Metal-OrganicNanofibers

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AminoAcidBasedMetal-OrganicNanofibersInharImaz,†MartaRubio-Martínez,†WojciechJ.Saletra,‡DavidB.Amabilino,‡andDanielMaspoch*,†Centred’InVestigacio´enNanocie`nciaiNanotecnologia(CIN2,ICN-CSIC),EsferaUAB,CampusUAB,08193Bellaterra,Spain,andInstitutdeCie`nciadeMaterialsdeBarcelona(CSIC),CampusUAB,08193Bellaterra,Spain

ReceivedOctober13,2009;E-mail:daniel.maspoch.icn@uab.es

Self-assemblyofsmallmoleculesand/ormetalionsintonano-structures,suchasspheres,tubes,rods,tapes,fibers,andcrystallineparticles,hasevolvedasanattractivestrategyforfabricatingmaterialswithtunablephysicalandchemicalpropertiesviacontroloftheircomposition,size,andshape.Thisversatilityhasopenedupabroadrangeofpotentialapplicationsincatalysis,electronics,sensing,medicaldiagnostics,tissueengineering,datastorage,anddrugdelivery.1Recently,conventionalcoordinationchemistryhas

alsostartedtoattractagreatamountofinterestforsynthesizingthesenanoscalestructures.Inparticular,severalrecentstudieshavedemonstratedthataninfinitecoordinationpolymerizationofmetalionsthroughorganicligandsfollowedbyaprecipitationcangenerateinfinitecoordinationpolymerparticles(ICPs).2,3Thusfar,

theseICPshaveshownnotonlypromisingfunctionalities,suchasmagnetism,4porosity,5ionexchange6oropticalproperties,6but

alsoacapacityforuseasnovelencapsulatingmatrices.7

Eventhoughthelatterapproach,inprinciple,canprovideinterestingICPs,nanoscaleone-dimensional(1-D)coordinationpolymers,includingrods,tubes,andfibers,arestillscarce.In2004,Martinetal.synthesizedthefirstdiscretemetal-organicnanotubesbyusingtemplatedlayer-by-layergrowth.8Soonafter,Linetal.

preparedGd(III)-basednanorodsabletoactascontrastagentsthroughawater-in-oilmicroemulsion-basedtechnique,9whereas

Ohetal.usedhydrothermalsynthesistoobtainporousIn(III)-basedhexagonalnanorods.10Morerecently,coordinationpolymer-based

gelsandnanofibershavebeendescribedbyYouandLoh’sgroups,respectively.11,12Thesenanofibersareefficientinlightharvesting,

becausefluorescenceresonanceenergytransferisfavoredinthe1-Dstructure.12Therefore,designingnovelsyntheticroutesto

fabricate1-Dcoordinationpolymernanostructureswillcertainlyopenupexcitingopportunitiesfordevelopinganewclassofelectronically,optically,andbiologicallyactivematerials.Herewereportafaciletemplate-freestrategytoverylong(uptoonecentimeter)discretechiralcoordinationpolymernanofibersunderambientconditionsusingaqueous/organicinterfacialcoor-dinativepolymerization(Figure1).Thenanofibershavediametersbetween100and200nm.Thesynthesisisbasedonthewell-knowncapacityoftheL-orD-asparticacids(Asp)togeneratebiorelated

coordinationpolymerswhentheyarereactedwithtransitionmetalions.13ThedicarboxylateformoftheAspandCu(II)metalions

areseparatedbytheinterfacebetweenanorganicsolventcontainingthesodiumaspartateandanaqueousphasecontainingthetransitionmetalions.TheCu(II)-Aspproduct,whichstartstopolymerizeattheinterface,containsexclusivelylongnanofibersthatgroworientedalongthediffusiondirection.Nanofiberswithshorterlengthsontheorderofmicrometersarealsoproducedwhenthephasesaremixedunderstirring.Thisobservationindicatesthattheformationofnanofibersisnotdeterminedbytheinterfacebutmorelikelyby

thenatureofthecoordinationpolymerizationoftheCu-Aspsystem.However,itisclearthatthelengthoftheresultingnanofibersishighlydependentonthemethodusedfortheirsynthesis.Inatypicalexperiment,L-orD-asparticacidandNaOHwere

dissolvedinanethanol/watermixture(5/1),whereasCu(NO3)2

·

6H2Owasdissolvedinwater.Thesolutionswerethentransferredcarefullytoatesttube,generatinganinterfacebetweenthetwolayers(Figure1b).After3days,darkbluefibersstarttoformattheliquid-liquidinterface(Figure1c).Then,astheethanoliclayerslowlydiffusedintotheaqueousphase,thesefibersgraduallygreworientedalongwiththediffusiondirection.After2weeks,theentireaqueousphasewasfilledhomogeneouslywithdark-bluemetal-organicnanofibers(Figure1d).Figure2ashowsaphotomicrographofbundlesofthesefibers,illustratingtheir∼1cmlengthandhighorientation.Transmissionelectronmicroscopy(TEM)imagesofthesefibersshowaveryhomogeneoussampleoffiberswithdiametersof100-200nm(Figure2c).Thesampleuniformityandnarrowdiameterdistributionwerealsoconfirmedbyfield-emissionscanningelectronmicroscopy(FESEM).Figure2bshowsatypicalFESEMimageofananofiberthinfilmcastonanaluminumsubstratefromacolloidalsuspension.Thesampleappearstobeexclusivelynanofibers,consistentwithTEMimages.X-raypowderdiffractionperformedontheCu-Aspnanofibersconfirmedtheircrystallinecharacter,buttheirsinglecrystalstructuredetermination,andthereforeadetailedanalysisofthestructuralconnectivity,wasnotfeasibleduetotheirsub-200nmdiameter.However,someadditionalcharacterizationappearstoindicatethatCu(II)ionsandAspligandsarearrangedin1-Dchainswiththegeneralformula[Cu(Asp)(H2O)x]n.14Thechemicalcompositionof

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氨基酸修饰的手性mofs的构筑及应用

氨基酸修饰的手性mofs的构筑及应用

氨基酸修饰的手性mofs的构筑及应用近年来，大分子有机框架材料（MOFs）已受到越来越多的关注，它具有特殊的结构稳定性、可控的结构形状、良好的重金属离子去除性、有机有机混合晶格等用途。

然而，以前对MOFs的研究重点在于介导作用和热性能，而较少关注到MOFs的作用。

近年来，随着催化剂性能的改善，人们已开始考虑改变MOFs的结构以提高功能性能，其中氨基酸修饰的手性MOFs更是在这方面发挥重要作用。

氨基酸修饰的手性MOFs可以用蛋白质、多肽或氨基酸配体进行构筑，从而获得正反两个互相对称的结构。

因此，氨基酸修饰的MOFs具有特殊的构象，具有极高的稳定性，且其内部空间可以承载较大的结构,这样可以使催化剂有更好的功能性能。

氨基酸修饰的手性MOFs在分子检测方面具有广泛的应用。

例如，由于它们能够有效地识别不同的有机物种，因此它们可以被用来作为有机分子检测材料，这使得病毒的检测和特性化有机小分子等更加简单可靠。

此外，氨基酸修饰的手性MOFs在生物传感器领域也有重要的应用。

由于它们具有特殊的构象，可以极大地增强催化剂在不同物种上的检测精度和灵敏度。

最后，氨基酸修饰的MOFs还可以用于电化学方面的应用，例如可以用它们做电池等。

由于它们具有高的内部稳定性和孔道结构，比如可以有效地改变电池的电离和储存性能。

此外，由于它们的表面易于与其他催化剂结合，因此可以用于催化剂的作用，例如氧化还原反应或温和条件下的氢捕获。

综上所述，氨基酸修饰的手性MOFs具有极高的稳定性和功能性能，可以实现不同科学应用。

例如分子检测，生物传感，电化学等。

该材料的构筑具有良好的操作性，能够有效地改变材料的结构特性和功能性能，为后续的实际应用奠定了坚实的基础。

聚乙二醇修饰ZIF-8 的合成及对活性艳红的吸附

聚乙二醇修饰ZIF-8 的合成及对活性艳红的吸附

聚乙二醇修饰ZIF-8的合成及对活性艳红的吸附曹占平，武鑫霞，李岚（天津工业大学环境科学与工程学院，天津300387）摘要：由于ZIF-8材料孔径较小，制约了其对大分子染料活性艳红的吸附，为了调节其孔径，结合有机膜制备中聚乙二醇（PEG ）常作为孔调节剂，因此选择PEG 作为软膜板剂对ZIF-8进行修饰复合，获得了一种新型的ZIF-8/PEG 多孔纳米复合材料；采用XRD 、SEM 和氮气吸附-脱附等方法对ZIF-8/PEG 进行表征。

结果表明：合成了孔径有所增加的分级孔，形成了5~10nm 的介孔孔径，发现添加PEG 改性后材料粒度变小，但比表面积不增反降，这是因为其介孔孔径的存在；考察了其对液相污染物偶氮废水———活性艳红X-3B 的吸附性能，发现分子质量为2ku 的PEG 改性其吸附量较未改性前提高26.7%，吸附量可达38.5mg/g 。

关键词：改性ZIF-8；介孔吸附；活性艳红；表面活性剂中图分类号：TB331文献标志码：A文章编号：员远苑员原园圆源载（圆园20）园6原园园40原07第39卷第6期圆园20年12月Vol.39No.6December 2020DOI ：10.3969/j.issn.1671-024x.2020.06.007天津工业大学学报允韵哉砸晕粤蕴韵云栽陨粤晕GONG 哉晕陨灾耘砸杂陨栽再收稿日期：2019-05-27基金项目：国家自然科学基金资助项目（51078265）；国家级大学生创新创业训练计划（201710058032）通信作者：曹占平（1970—），男，博士，副教授，主要研究方向为生物降解污染物的处理。

E-mail ：caozhanping2012@126援com Synthesis of polyethylene glycol modified ZIF-8and adsorption ofreactive brilliant redCAO Zhan-ping ，WU Xin-xia ，LI Lan（School of Environmental Science and Engineering ，Tiangong University ，Tianjin 300387，China ）Abstract ：Due to the small pore diameter of ZIF-8material袁its adsorption to reactive brilliant red of macromolecular dyesis restricted.In order to adjust the aperture袁considering that the polyethylene glycol 渊PEG冤is often used as a pore regulator in the preparation of organic membranes袁so PEG is selected as a soft diaphragm agent to modify ZIF-8袁a new type of ZIF-8/PEG porous nanocomposite was obtained.XRD袁SEM and nitrogen adsorption-des鄄orption methods were used to characterize ZIF-8/PEG.The results show that the synthesized aperture increases the classification of hole袁the mesoporous aperture of 5-10nm was formed.It was found that the particle size of the material became smaller fater the addition of PEG袁but the specific surface area did not increase but de鄄creased because of the mesoporous pore diameter.The adsorption of azo wastewater-reactive brilliant red X-3Bwas investiated.It was found that the adsorption capacity of the modified PEG with a molecular weight of 2ku was26.7%higher that that before modification袁and the adsorption capacity was up to 38.5mg/g.Key words ：modified ZIF-8曰mesoporous adsorption曰active brilliant red曰surfactant金属有机骨架材料（metal -organic frameworks ，MOFs ）是一种有机配体和金属离子或团簇通过配位键自组装形成的具有分子内孔隙的有机-无机杂化材料。

一种基于金属有机框架材料的高效能多通道复合光催化剂及其制备方法

一种基于金属有机框架材料的高效能多通道复合光催化剂及其制备方法

(54)发明名称一种基于金属有机框架材料的高效能多通道复合光催化剂及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种基于金属有机框架材料的高效能多通道复合光催化剂及其制备方法，属于光催化剂技术领域。

所述高效能多通道复合光催化剂的结构包括：基于MOFs纳米棒热解形成的镂空MOFs纳米棒状金属氧化物，以及负载于所述镂空MOFs纳米棒状金属氧化物上的ZIF ‑67纳米晶。

通过将MOFs材料衍生成为兼具介孔和大孔的镂空管状结构，使其具有衍生物高催化活性的优势；随后在其内外表面原位生长ZIF ‑67纳米晶，增强材料对反应物CO 2的高选择性捕集能力；同时所构筑的异质结结构也通过界面接触，实现了光生电子‑空穴对的高效相间分离，有效克服了常见MOFs基材料光响应范围窄、载流子复合率高的不足。

C N 115532321 A1.一种基于金属有机框架材料的高效能多通道复合光催化剂，其特征在于，结构包括：基于MOFs纳米棒热解形成的镂空MOFs纳米棒状金属氧化物，以及负载于所述镂空MOFs纳米棒状金属氧化物上的ZIF ‑67纳米晶。

2.一种权利要求1所述基于金属有机框架材料的高效能多通道复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备MOFs纳米棒；(2)对所述MOFs纳米棒进行热解以制得镂空的MOFs纳米棒状金属氧化物；(3)将所述镂空的MOFs纳米棒状金属氧化物和聚丙烯吡咯烷酮分散于溶剂中，浸泡；加入形成ZIF ‑67纳米晶的金属盐溶液和二甲基咪唑溶液，在冰浴条件下搅拌，制得基于金属有机框架材料的高效能多通道复合光催化剂。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述MOFs纳米棒为铟基MOFs纳米棒。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述铟基MOFs纳米棒的制备步骤包括：将铟盐与对苯二甲酸溶解在N ,N ‑二甲基甲酰胺中，搅拌，将混合液转移到反应容器中，反应后冷却至室温后离心，洗涤，干燥，制得铟基MOFs纳米棒。

不同方法合成ZIF-8及其对有机染料的吸附动力学研究

不同方法合成ZIF-8及其对有机染料的吸附动力学研究

印染工业产生的大量印染废水因违规排放对环境和人们的A2+B2（标记为ZIF-8-M），A3+B3（记为ZIF-8-MN）。

[1-2]1.3 材料表征健康造成了严重影响。

处理印染废水中有机染料主要有物理[3-5]使用扫描电子显微镜（VEGA-3SBU，布鲁克）分析ZIF-法、化学法和生物法。

其中物理法中的吸附法由于具有吸附8样品形貌；X射线衍射（XRD）（DX2700X，丹东）表征材料量大、二次污染小等优点而被广泛使用。

对于吸附法，吸附剂的物相结构。

利用物理吸附仪（JW-BK300C，精微高博）进行的选择决定了其最终吸附效果。

传统吸附剂诸如活性炭、沸N 吸附测定样品孔结构，使用BET（Brunauer-Emmett-Teller）2石、天然粘土等被广泛应用于废水处理。

随着废水处理要求的方法计算其比表面积。

提高，多种新型吸附剂被相继开发。

1.4 吸附评价金属有机框架（Metal-organic frameworks，MOFs）是由金取三种ZIF-8样品各10 mg，加入5 mL有机染料溶液（MB或属离子与有机配体通过自组装作用形成的一类新型多孔材料，[6]MO）进行吸附研究。

在吸附一定时间后，抽取上清液，在紫外其具有大比表面积，孔隙率高，孔结构完整等特点。

沸石咪唑[7]分光光度计上测量其吸光度值，根据相应标准曲线计算溶液浓酯骨架材料（ZIF-8）为MOF材料中的子系列，由过度金属度。

由公式（1）计算其吸附量。

Zn离子与甲基咪唑酯中的N原子相连形成的ZnN 四面体结构单元4构成。

其不仅具有MOF材料比表面积大，孔隙率高等特点，其 （1）[8-9]还具有良好的热稳定性和水稳定性。

然而，研究发现采用不其中：C 和C 分别为溶液的初始浓度和对应吸附t时间后的溶液浓0t [10]同的溶剂制得的ZIF-8在结构上具有一定差异。

为此，本文以度，单位为mg/L；V是溶液的体积，单位为L；q 是吸附时间为t时吸附剂t 三种不同的溶剂分别制备ZIF-8，考察不同溶剂对制得的ZIF-的吸附量，单位为mg/g；m是吸附剂质量，单位为mg。