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活性炭/金属有机框架纳米复合材料：基于最小二乘支持向量机的废水光催化染料降解数学建模与制备
摘要： 本文合成了猕猴桃皮活性炭（AC）、材料研究所Lavoisier型铁基金属有机框架（MIL-88B(Fe)）及其复合催化剂AC/MIL-88B(Fe)，用于降解活性红198染料。通过FTIR、BET-BJH、XRD、FESEM、EDX、TGA和UV-Vis/DRS等技术分析了材料特性。测得AC、MIL-88B(Fe)和AC/MIL-88B(Fe)的BET比表面积分别为1113.3、150.7和199.4 m2/g；采用Tauc图法计算得到的带隙值(Eg)分别为5.06、4.19和3.79 eV。结果表明：AC/MIL-88B(Fe)复合催化剂的光催化活性（99%）显著高于纯AC（79%）和MIL-88B(Fe)（87%）。脱色动力学符合二级反应模型。此外，采用布谷鸟优化算法改进的最小二乘支持向量机进行数据建模，获得最优参数σ2=0.837、γ=3.49×102，对应均方误差(MSE)为3.97，相关系数(R2)达0.948。综合材料表征与模型预测数据证实：MIL-88B(Fe)与新型AC形成的复合材料比单一组分具有更优异的光催化性能。
关键词： 金属有机框架（MOFs）、合成、AC/MIL-88B(Fe)复合材料、COA-LSSVM建模、光催化降解
更新于2025-09-23 15:23:52
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混合金属有机框架包覆的ZnO纳米线阵列用于高效光电化学水氧化
摘要： 设计高性能光阳极对实现光电化学（PEC）水分解中高效的太阳能转化至关重要。本文报道了一种合成三维（3D）混合金属有机框架包覆氧化锌纳米线阵列（ZnNi MOF@ZnO）的有效方法，以获得优异的PEC性能。其中ZnO纳米线既作为光子吸收体又充当快速电荷传输通道；而ZnNi MOF通过降低析氧反应能垒并抑制电子-空穴复合，为PEC过程提供活性位点。ZnNi MOF@ZnO纳米线阵列的三维纳米结构通过ZnNi MOF与ZnO纳米线间的共价相互作用形成紧密界面接触，从而促进光催化析氧反应中的快速电荷转移。结果表明，相较于Zn MOF@ZnO和纯ZnO纳米线阵列，该ZnNi MOF@ZnO纳米线阵列展现出卓越的光电化学水氧化性能——具有极低的起始电位（0.31 V vs. RHE）和高达1.40 mA/cm2的光电流密度。这种简便策略为高效光阳极设计以实现充分太阳能转化提供了重要方向。
关键词： 金属有机框架（MOFs）、光电极催化剂、纳米线阵列、光电化学水氧化、光阳极
更新于2025-09-23 15:22:29
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基于双发射混合镧系配位聚合物的苦味酸比率发光传感器
摘要： 强力爆炸物传感器在公共安全和环境保护中发挥着关键作用。本文报道了一系列同构镧系配位聚合物[Ln2L1.5(NMP)2]n（Ln = Eu、Gd、Tb、Dy、Ho和Er，H4L = [1,1′:4′,1″-三联苯]-2′,4,4″,5′-四甲酸，NMP = N-甲基-2-吡咯烷酮）及混合镧系LnL（EuxTb1-xL、EuxGd1-xL、TbxGd1-xL和EuxTb0.02-xGd0.98L）。发光研究表明：H4L和GdL在77K时均呈现强荧光与磷光，室温下仅发射荧光；TbL虽H4L三重激发态（20661 cm-1）与Tb3+的5D4能级（20500 cm-1）能差极小，仍表现出强烈的Tb3+特征发射。通过将Eu3+和Tb3+掺杂至GdL，获得发射暖白光的EuxTb0.02-xGd0.98L。对于具有双发射特性的TbL和Tb0.01Gd0.99L，当苦味酸(PA)加入其Tris-HCl缓冲悬浮液时，Tb3+发射缓慢减弱而配体发光急剧猝灭，使TbL和Tb0.01Gd0.99L分别成为优异的单镧系与混合镧系比率发光PA传感材料。
关键词： 苦味酸（PA）、比率型发光传感器、白光发射、金属有机框架（MOFs）、配位聚合物（CPs）
更新于2025-09-23 15:21:21
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混合氧化剂POM@Cu-BTC的自组装提升钙钛矿太阳能电池效率与长期稳定性
摘要： 可控氧化螺-OMeTAD并提升空穴传输材料（HTMs）层的稳定性对钙钛矿太阳能电池（PSCs）的性能与稳定性至关重要。本研究报道了一种高效杂化框架材料(POM@MOF)[Cu2(BTC)4/3(H2O)2]6[H3PMo12O40]2（简称POM@Cu-BTC），用于螺-OMeTAD在Li-TFSI和TBP体系中的氧化。当该材料作为掺杂剂引入HTM层时，PSCs实现了0.80的优异填充因子、21.44%的增强功率转换效率，以及未封装条件下空气中显著提升的长期稳定性。性能提升归因于该POM阴离子与固态纳米颗粒的氧化活性。本研究提出了一种通过杂化多孔材料加速螺-OMeTAD氧化的简便方法，从而进一步提升PSCs的效率与稳定性。
关键词： 空穴传输材料、金属有机框架（MOFs）、多金属氧酸盐、钙钛矿、太阳能电池
更新于2025-09-11 14:15:04
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基于铜的沸石咪唑酯骨架-8上二氧化碳光还原制甲醇：新一代光催化剂
摘要： 基于金属有机框架（MOFs）催化剂的二氧化碳高效转化制备甲醇等高附加值产物已受到广泛关注。光催化还原法因利用太阳能而被视为最具经济性的方法。本研究通过水热法合成了铜（II）/沸石咪唑酯骨架结构材料-8（Cu/ZIF-8）催化剂用于光催化还原二氧化碳制甲醇。采用X射线光电子能谱（XPS）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）结合能量色散X射线光谱（EDX）、紫外-可见光谱（UV-vis）和X射线衍射（XRD）对合成催化剂进行表征。在2M氢氧化铵溶液中制备的2mmol铜处理的主体ZIF-8显示出最高光催化活性。观测发现ZIF-8和2Cu/ZIF-8N2催化剂的晶体结构分别为立方晶系和正交晶系，XPS分析证实所有制备的催化剂中仅有该样品在ZIF-8表面沉积了铜（II）离子。2Cu/ZIF-8N2催化剂的正交晶结构、纳米级晶体形貌、铜负载量是影响光催化活性的核心因素。在530-580nm波长范围内光照6小时后，2Cu/ZIF-8N2催化剂上甲醇产率达到35.82 μmol/L·g。这种铜基ZIF-8催化剂为经济高效的光催化还原二氧化碳制甲醇提供了新途径。
关键词： Cu/ZIF-8、光催化二氧化碳还原、甲醇生产、金属有机框架（MOFs）
更新于2025-09-10 09:29:36