摘要:纳米材料作为润滑油添加剂引起了极大的关注,因为它们具有可设计的组成和结构,合适的机械性能和可调的表面功能。但是,纳米材料和碱基油之间的兼容性不佳限制了其进一步的应用。在这项工作中,我们证明了油溶性聚(LAURYL甲基丙烯酸酯)(PLMA)刷刷的金属有机框架纳米颗粒(Nanomofs)是润滑油添加剂,可实现有效的摩擦减少和抗磨损性能。大型原始子,该聚合将其配位移植到UIO-67纳米颗粒的表面上。然后,通过表面启动的原子传递自由基聚合化在大型引起剂修饰的UIO-67上生长PLMA刷,从而极大地改善了UIO-67纳米颗粒的亲脂性特性,并显着增强了非极性溶剂溶液和碱基机油中胶体稳定性和长期分散性。通过将UIO-67@PLMA纳米颗粒添加到500 sn的基础油中,摩擦系数和磨损量减少了45.3%和75.5%,因为它们的出色机械性能和油的散发性。此外,UIO-67@PLMA添加剂的载荷能力从100 n大大增加到500 N,即使在65 Hz的高摩擦频率和120°C的高温下也证明了它们的出色摩擦学性能。我们的工作强调了油溶性聚合物刷官能化纳米型,以高效润滑添加剂。关键字:MOFS;聚合物刷;表面修饰;摩擦学特性;减少摩擦;反衣
金属有机骨架 (MOF) 的形成依赖于无机节点和有机连接体通过配位自组装形成周期性配位网络。[1] 无机和有机结构单元的多样性使得 MOF 拓扑结构更加多样化,可以满足催化、药物输送或气体分离等特定材料的要求。[2] 通常,相同的节点和连接体可以由不同的试剂(例如金属盐)形成,并形成具有不同连通性、拓扑结构甚至组成的各种产品。[3] 因此,典型的 MOF 合成可以产生两个或多个相,有时甚至在同一反应混合物中也可以产生两个或多个相。[3b] 在某些情况下,混合相可以出现在同一个粒子中,甚至在同一晶体内,作为共生或纳米级不均匀性,说明了骨架结晶过程和结构的复杂性。[3b] 这种现象在 Zr 基 MOF 中尤为普遍。例如,基于芘的 NU-1000 可以在晶体中心包含多晶型物 NU-901 的结构图案。[4] 尽管 NU-1000 和 NU-901 都由八个相连的 Zr 簇组成,但 NU-901 具有四方孔,其孔体积低于 NU-1000 中的六方孔。[4] 另一方面,UiO-66 经证实通常包含有序缺失簇相 reo UiO-66 的区域,其中四分之一的 Zr-氧簇缺失。[5] 在这两种情况下,这些特性都对孔径产生决定性影响,从而影响材料性能。[3a] 许多合成方案还需要在形成框架之前由前体物种形成无机节点本身,这使情况变得更加复杂。例如,在由 Zr 6 O 4 (OH) 4 团簇构建的 Zr 基 MOF 的合成中,预计六核 Zr-oxo 节点会从 ZrCl 4 或 ZrOCl 2 ·8H 2 O 前体中形成。[6] 最近的研究开始更具体地描述 pH 值、前体来源和浓度以及溶剂类型等合成参数对溶液中形成的簇结构的影响。[7]
在固态电解质(SSE)中使用金属有机框架(MOF)一直是一个非常有吸引力的研究领域,在现代世界中引起了广泛关注。SSE可以分为不同的类型,其中一些可以与MOF结合使用,以通过利用高表面积和高孔隙率来改善电池的电化学性能。但是,它也面临许多严重的问题和挑战。在这篇综述中,分类的不同类型的SSE类型,并描述了添加MOF后这些电解质的变化。之后,引入了这些带有MOF的SSE,以用于不同类型的电池应用,并描述了这些SSE与MOF结合在细胞电化学性能上的影响。最后,提出了MOFS材料在电池应用中面临的一些挑战,然后给出了一些解决MOF的问题和开发期望的解决方案。
金属有机骨架 (MOF) 已成为合成晶体网络的主要形式之一。MOF 可以实现节能和原子经济的自组装,[1] 并且其多样性提供了一个多功能工具箱,具有化学和结构精度,可用于定制材料以实现不同的功能。 [2,3] 关键是利用 MOF 独特且可调节的内部孔环境,其超高孔隙率需要很大的比表面积。 [3] 然而,常见的 MOF 通常以粉末形式收集,这在大多数应用中非常不切实际。 [4] 在追求相干的 MOF 材料时,已经提出了金属有机气凝胶 (MOA),即由具有化学交联基质的 MOF 制成的气凝胶。 [5] 然而,MOA 的制造具有挑战性,因为 MOF 缺乏形成具有足够结构
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1 波兰格但斯克理工大学化学学院聚合物技术系,G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdánsk;mrsaeb2008@gmail.com 2 伊朗沙里夫理工大学物理系,德黑兰 PO Box 11155-9161 3 麦考瑞大学工程学院,悉尼,新南威尔士州 2109,澳大利亚 4 多伦多大学西奈山医院 Lunenfeld-Tanenbaum 研究所,多伦多,ON M5G 1X5,加拿大;m.mozafari@utoronto.ca 5 武汉理工大学有机金属、催化与有序材料实验室,材料合成与加工新技术国家重点实验室,武汉 430070,中国; francis.verpoort@ghent.ac.kr 6 国立托木斯克理工大学,列宁大街 30 号,634050 托木斯克,俄罗斯 7 根特大学松岛全球校区,119 Songdomunhwa-Ro,Ywonsu-Gu,仁川 21985,韩国 8 俄罗斯人民友谊大学(RUDN 大学)化学系,6 Miklukho-Maklaya Str.,117198 莫斯科,俄罗斯; lvoskressensky@yandex.ru 9 Departamento de Qu í mica Org ánica, Universidad de Córdoba, Campus de Rabanales, Edificio Marie Curie (C-3), Ctra Nnal IV-A, Km 396, E14014 Cordoba, Spain * 通讯地址:nrabiee94@gmail.com 或navid.rabiee@mq.edu.au (NR); rafael.luque@uco.es (RL)
过氧化氢(H 2 O 2)是生物医学诊断中的重要分析物。在人类生理学中,H 2 O 2充当氧化应激的生物标志物,这可能与诸如阿尔茨海默氏病,帕金森氏病,心肌梗死和癌症等医学疾病有关。[1,2]此外,基于氧化酶的生物传感器检测用于检测葡萄糖,尿酸和神经递质等分析物,依赖于监测在酶促反应过程中产生的H 2 O 2的浓度。[3,4]用于检测H 2 O 2的生物传感器主要在光学和 /或电化学技术上运行,并采用过氧化物酶辣根过氧化物酶(HRP)。尽管基于HRP的生物传感器对H 2 O 2检测具有很高的选择性和敏感性,但诸如高成本,短期货架寿命和环境不稳定性之类的因素限制了其更广泛应用的性能。[2]这导致了许多研究,其中探索了用于生物敏化应用的替代性非酶实体,称为过氧化物酶模拟物,它们具有用于H 2 O 2检测的固有性过氧样催化活性。[5,6]迄今为止,已知多种材料,例如贵金属纳米颗粒,金属氧化物纳米颗粒,基于碳的纳米材料和过渡金属络合物,都模仿过氧化物酶活性。[5,7]
过氧化氢(H 2 O 2)是生物医学诊断中的重要分析物。在人类生理学中,H 2 O 2充当氧化应激的生物标志物,这可能与诸如阿尔茨海默氏病,帕金森氏病,心肌梗死和癌症等医学疾病有关。[1,2]此外,基于氧化酶的生物传感器检测用于检测葡萄糖,尿酸和神经递质等分析物,依赖于监测在酶促反应过程中产生的H 2 O 2的浓度。[3,4]用于检测H 2 O 2的生物传感器主要在光学和 /或电化学技术上运行,并采用过氧化物酶辣根过氧化物酶(HRP)。尽管基于HRP的生物传感器对H 2 O 2检测具有很高的选择性和敏感性,但诸如高成本,短期货架寿命和环境不稳定性之类的因素限制了其更广泛应用的性能。[2]这导致了许多研究,其中探索了用于生物敏化应用的替代性非酶实体,称为过氧化物酶模拟物,它们具有用于H 2 O 2检测的固有性过氧样催化活性。[5,6]迄今为止,已知多种材料,例如贵金属纳米颗粒,金属氧化物纳米颗粒,基于碳的纳米材料和过渡金属络合物,它们是模仿过氧化物酶活性的。[5,7]