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金屬有機骨架功能材料:環境及健康領域應用 版權信息
- ISBN：9787030751379
- 條形碼：9787030751379 ; 978-7-03-075137-9
- 裝幀：平裝膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
金屬有機骨架功能材料:環境及健康領域應用 內容簡介
金屬有機骨架材料（MOFs）作為一種新型的環境功能材料被廣泛應用于環境及健康等領域。本書所撰寫的內容基于多種多樣的設計策略制備所需性質的MOFs及其衍生物及其在環境和健康領域的應用，可為科研人員和學生等提供相關領域的理論、方法和技術參考。本課題組長期從事河湖污染濕地修復、環境功能材料制備及應用等方面的研究，以各領域需求為導向，研發了一系列功能化MOFs材料和MOFs復合材料，并將其應用于環境和健康領域。依托國家自然科學基金創新群體項目、國家自然科學基金聯合基金重點項目、國家自然科學基金青年/面上基金項目等，課題組開展了大量與MOFs相關研究工作，并取得了一系列研究成果。基于此，本課題組提出本書的撰寫，對相關研究進行全面總結和討論。
金屬有機骨架功能材料:環境及健康領域應用 目錄
目錄
前言
第1章 金屬有機骨架材料概述 1
1.1 金屬有機骨架材料分類 2
1.1.1 IRMOF系列材料 3
1.1.2 HKUST系列材料 3
1.1.3 MIL系列材料 3
1.1.4 ZIF系列材料 4
1.1.5 UiO系列材料 4
1.1.6 PCN系列材料 4
1.1.7 CPL系列材料 5
1.2 金屬有機骨架材料制備 5
1.2.1 水熱/溶劑熱合成法 5
1.2.2 微波和超聲合成法 6
1.2.3 離子熱和電化學合成法 6
1.2.4 機械合成法 6
1.3 MOFs改性與活化方法 7
1.3.1 官能團修飾 7
1.3.2 金屬摻雜 9
1.3.3 活化不飽和金屬位點 9
1.4 金屬有機骨架材料衍生材料制備 10
1.4.1 多孔碳材料 11
1.4.2 金屬基化合物 12
1.4.3 金屬/金屬化合物和碳復合材料 12
1.5 小結與展望 13
參考文獻 14
第2章 金屬有機骨架材料的性質與表征方法 18
2.1 金屬有機骨架材料的形貌與結構 18
2.2 金屬有機骨架材料的特點 24
2.3 金屬有機骨架材料的表征方法 26
2.3.1 X射線衍射 26
2.3.2 傅里葉變換紅外光譜 27
2.3.3 拉曼光譜 29
2.3.4 X射線光電子能譜 29
2.3.5 熱重分析 30
2.3.6 Zeta電位 33
2.4 小結與展望 34
參考文獻 35
第3章 MOFs吸附去除水體中污染物的應用 41
3.1 改性MOFs材料 42
3.1.1 金屬元素摻雜MOFs材料 42
3.1.2 官能團修飾MOFs材料 48
3.1.3 碳化MOFs衍生物 51
3.2 MOFs復合材料 56
3.2.1 MOFs/金屬網絡復合材料 56
3.2.2 MOFs/木頭復合材料 58
3.2.3 MOFs/氣凝膠復合材料 61
3.2.4 MOFs/聚合物膜復合材料 65
3.3 單因素條件下對MOFs材料吸附性能的影響研究 68
3.3.1 溶液pH的影響 69
3.3.2 溶液溫度的影響 70
3.3.3 共存離子的影響 71
3.3.4 溶解性有機質的影響 73
3.4 多因素條件下對MOFs材料吸附性能的影響研究 75
3.4.1 方法選擇與多因素條件選取 75
3.4.2 MOFs材料吸附結果分析 76
3.5 MOFs材料吸附去除水體中污染物的機理分析 79
3.5.1 靜電相互作用 80
3.5.2 氫鍵 80
3.5.3 π-π相互作用 81
3.5.4 酸堿相互作用 82
3.5.5 疏水相互作用 83
3.6 MOFs材料穩定性及循環利用性 84
3.6.1 穩定性評估 84
3.6.2 循環利用性評估 86
3.7 小結與展望 87
參考文獻 88
第4章 MOFs光催化去除水體中污染物的應用 99
4.1 光催化機理 100
4.1.1 實驗裝置 101
4.1.2 MOFs能帶結構確定 102
4.1.3 光致發光 105
4.1.4 瞬態光電流響應 106
4.1.5 電化學阻抗譜 106
4.2 MOFs基光催化劑的構建 107
4.2.1 形貌/尺寸調節 108
4.2.2 官能團修飾 110
4.2.3 金屬摻雜 111
4.2.4 與半導體材料結合 113
4.2.5 染料光敏化 120
4.2.6 金屬納米粒子負載 121
4.2.7 碳基材料修飾 122
4.3 MOFs衍生光催化劑的構建 124
4.3.1 多孔碳材料 125
4.3.2 金屬基化合物 125
4.3.3 金屬/金屬化合物和碳的復合材料 132
4.4 基于MOFs的光催化體系對污染物的降解行為 133
4.4.1 光-臭氧體系 133
4.4.2 光-芬頓體系 135
4.4.3 光-過硫酸鹽體系 138
4.5 小結與展望 142
參考文獻 142
第5章 MOFs光電催化去除水體中污染物的應用 152
5.1 光電催化原理 154
5.2 MOFs材料在光電催化中的作用 156
5.2.1 提高光利用效率 156
5.2.2 提升載流子分離效率 159
5.2.3 提高電荷注入效率 160
5.2.4 優化光電極結構 161
5.3 MOFs基光電極的構造策略 163
5.3.1 涂覆材料 164
5.3.2 生長材料 167
5.3.3 基體演化 169
5.4 MOFs基光電極對污染物的降解行為 171
5.4.1 MIL系列 172
5.4.2 ZIF系列 177
5.4.3 UiO系列 181
5.4.4 PCN系列 182
5.5 MOFs基光電極的穩定性、重現性和可重復使用性 183
5.5.1 MOFs基光電極的穩定性 183
5.5.2 MOFs基光電極的重現性 185
5.5.3 MOFs基光電極的可重復使用性 185
5.6 小結與展望 186
參考文獻 188
第6章 MOFs活化過硫酸鹽去除水體中污染物的應用 200
6.1 單體MOFs活化過硫酸鹽去除水體中污染物 201
6.1.1 MIL系列活化過硫酸鹽的應用 201
6.1.2 ZIF系列活化過硫酸鹽的應用 203
6.1.3 雙金屬基MOFs活化過硫酸鹽的應用 205
6.2 MOFs復合材料活化過硫酸鹽去除水體中污染物 210
6.2.1 金屬氧化物修飾型MOFs的應用 210
6.2.2 非金屬材料修飾型MOFs的應用 212
6.3 MOFs的衍生材料活化過硫酸鹽去除水體中污染物 217
6.3.1 MOFs衍生的金屬復合物的應用 217
6.3.2 MOFs衍生的金屬/C納米復合材料的應用 224
6.3.3 MOFs衍生碳材料的應用 232
6.4 MOFs材料活化過硫酸鹽的機理 237
6.4.1 自由基途徑 237
6.4.2 非自由基途徑 239
6.5 MOFs基材料在SR-AOPs處理中的穩定性和可重復使用性 240
6.6 小結與展望 242
參考文獻 244
第7章 MOFs基類芬頓反應去除水體中污染物的應用 258
7.1 MOFs基類芬頓反應去除水體中污染物的反應機理 259
7.2 單體MOFs基類芬頓反應去除水體中污染物 260
7.2.1 鐵基MOFs材料類芬頓反應 260
7.2.2 其他單金屬基MOFs材料類芬頓反應 266
7.2.3 雙金屬基MOFs材料類芬頓反應 268
7.3 改性MOFs基類芬頓反應去除水體中污染物 270
7.3.1 金屬元素修飾型MOFs基類芬頓反應 270
7.3.2 金屬氧化物修飾型MOFs基類芬頓反應 273
7.3.3 非金屬材料修飾型MOFs基類芬頓反應 275
7.4 MOFs衍生物基類芬頓反應去除水體中污染物 278
7.4.1 MOFs衍生金屬氧化物基類芬頓反應 278
7.4.2 MOFs衍生金屬/C復合物基類芬頓反應 285
7.5 MOFs基類芬頓反應的影響因素 289
7.5.1 原始pH對MOFs基類芬頓反應的影響 289
7.5.2 H2O2對MOFs基類芬頓反應的影響 290
7.5.3 其他因素對MOFs基類芬頓反應的影響 291
7.6 MOFs基類芬頓催化劑的穩定性和可重復使用性 292
7.7 小結與展望 294
參考文獻 295
第8章 MOFs材料在健康領域的應用 313
8.1 MOFs材料在腫瘤治療領域的應用 314
8.1.1 MOFs用于腫瘤光療法 315
8.1.2 MOFs用于腫瘤化學動力學療法 318
8.1.3 MOFs用于腫瘤聲動力學療法 320
8.1.4 MOFs用于腫瘤治療藥物載體 322
8.2 MOFs材料在生物醫學成像領域的應用 323
8.2.1 MOFs用于熒光成像 325
8.2.2 MOFs用于光聲成像 326
8.2.3 MOFs用于磁共振成像 327
8.2.4 MOFs用于計算機斷層成像 328
8.2.5 MOFs用于正電子發射斷層成像 329
8.3 MOFs材料在抗菌領域的應用 330
8.3.1 MOFs的金屬離子/活性位點作為抗菌劑 332
8.3.2 MOFs的有機配體作為抗菌劑 334
8.3.3 MOFs作為抗菌物質載體 335
8.3.4 MOFs光催化抗菌 337
8.4 小結與展望 339
參考文獻 341
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