金屬有機骨架（metal-organic frameworks,MOFs）是一類新型的多孔配位聚合物（PCPs）,通過金屬離子中心和有機配體之間的自組裝而合成。MOFs所具有的優(yōu)異特性,例如比表面積大、孔隙率高、孔道結構可調、孔體積大和開放的金屬位點等,使其在眾多研究對象中備受關注。這些獨特的結構優(yōu)勢為MOFs在生物和化學傳感領域的應用提供了無限可能。然而,MOFs所存在的一些缺陷,例如導電性差、選擇性差和修飾位點缺乏等,在一定程度上限制了MOFs在電化學傳感中的應用。要滿足MOFs的各種實際應用需求,就必須在改進這些不足的基礎上加入新的功能特性。基于此,將MOFs與一系列功能材料結合去制備新型復合材料的想法被提出,這樣就可以在保留兩種組分優(yōu)點的同時巧妙的避開它們存在的缺陷。迄今為止,已經有各種各樣基于MOFs復合材料的電化學傳感器被成功的構建并用于環(huán)境監(jiān)測、食品安全和健康監(jiān)測的各個領域。隨著社會不斷地發(fā)展,需要被分析檢測的目標分析物也逐漸增多。因此,構建多種基于MOFs復合材料的電化學傳感器并且擴大其應用范圍勢在必行。本論文中,我們以構建基于MOFs復合材料的新型電化學傳感器為目的,... 

【文章來源】：西北農林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

MOF合成方法，可能的反應溫度和最終的反應產物綜述

第一章金屬有機骨架及其復合材料應用研究進展11沉積在MOFs中的MNPs。但是，大多數(shù)時候金屬前驅體往往沉積于MOFs表面，最終導致在表面形成的MNPs聚集且數(shù)量多于MOFs孔內。為了解決這一問題，有研究者采用雙溶劑法消除了MNP在MOFs表面的聚集（Aijazetal.2012;Yadavetal.2012;Zhuetal.2013）。如圖1-2所示，將鎳離子和金離子引入MIL-101的孔內，再還原金屬離子形成AuNi雙金屬納米粒子。由其TEM表征可以看出，納米粒子均勻的分布在MIL-101的空腔內，平均粒徑為1.8nm。圖1-2（a）雙溶劑法與液相濃度控制還原法相結合制備AuNi-MIL@101NPs的原理，可能的反應溫度和最終的反應產物綜述。(b)0.6M,(c)0.4M和(d)0.2MNaBH4還原得到AuNi-MIL@101NPs的TEM表征。Fig.1-2(a)SchematicrepresentationofimmobilizationoftheAuNinanoparticlesbytheMIL-101matrixusingthedoublesolventmethod(DSM)combinedwithaliquid-phaseconcentration-controlledreductionstrategy.TEMimagesofAuNi@MIL-101obtainedbyreductionusingNaBH4solutionsof(b)0.6,(c)0.4and(d)0.2M,respectively.氣相滲透法是利用金屬有機化學氣相沉積法將稀有金屬MNPs引入多孔MOFs中的一種有效方法，自2005年以來，研究者利用此方法合成了一系列的MNPs@MOFs復合材料（Hermesetal.2005;Mülleretal.2008;Eskenetal.2009;Eskenetal.2010）。

西北農林科技大學博士學位論文12如圖1-3所示，研究者通過氣相滲透法，將二茂鎳引入真空的ZIF-8中，再用氫氣進行還原，制備了Ni@ZIF-8復合材料。其中鎳納米粒子的平均直徑約為2.7nm左右（Lietal.2012）。圖1-3通過氣相滲透法，將二茂鎳引入ZIF-8中，用氫氣還原制備Ni@ZIF-8復合材料的原理示意圖。Fig.1-3SchematicillustrationofpreparationofNi@ZIF-8fromZIF-8viagasphaseloadingofnickelocenefollowedbyhydrogenreduction.圖1-4通過將CPL-2和二甲基金乙酰丙酮進行固體研磨，之后用氫氣還原制備Au/CPL-2納米復合材料的原理示意圖。Fig.1-4Au/CPL-2nanocompositeviasolidgrindingofCPL-2withMe2Au(acac)followedbyH2reduction.

【參考文獻】：
期刊論文
[1]金屬有機骨架在超級電容器方面的研究進展[J]. 亢敏霞,周帥,熊凌亨,寧峰,王海坤,楊統(tǒng)林,邱祖民.  材料工程. 2019(08)
[2]基于新型聚硫堇/金屬有機骨架復合材料的電化學傳感器用于檢測對硝基苯酚[J]. 井翠潔,張玉冰.  青島科技大學學報(自然科學版). 2019(03)
[3]Self-Powered Implantable Skin-Like Glucometer for Real-Time Detection of Blood Glucose Level In Vivo[J]. Wanglinhan Zhang,Linlin Zhang,Huiling Gao,Wenyan Yang,Shuai Wang,Lili Xing,Xinyu Xue.  Nano-Micro Letters. 2018(02)
[4]金屬有機骨架復合材料在樣品預處理中的研究進展[J]. 孟志超,張璐,黃艷鳳.  色譜. 2018(03)
[5]基于金屬有機框架/卟啉/多壁碳納米管構建的新型葡萄糖非酶傳感器[J]. 胡一平,陜多亮,盧小泉.  高等學�；瘜W學報. 2016(06)

博士論文
[1]鎳基金屬有機骨架電極材料的制備及其性能研究[D]. 焦楊.哈爾濱工業(yè)大學 2019
[2]基于石墨烯及金屬有機骨架材料的抗生素光學生物傳感方法研究[D]. 譚冰.大連理工大學 2019



本文編號：3584535