固态化学在理解材料的结构和性质之间的复杂关系,推动各种技术应用的进步方面起着关键作用。本综述探讨了新兴材料(例如金属有机框架(MOF),钙钛矿和二维(2D)材料)的结构特质相关性的最新进展。特别重点是他们在储能,催化和光电子中的应用。在计算建模和高级表征技术中的方法论突破被突出显示,展示了它们对材料发现和开发的变革性影响。本文还讨论了可持续材料综合的挑战,并概述了未来的方向,包括将人工智能整合用于创新解决方案。
图1。介绍概述。a。 MOF的SDF表示。负SDF值代表孔隙表面的内部,而正值表示孔隙表面的外部。b。SDF的Noising和denoising过程的图形说明。c。 Moffusion的模型架构。在Moffusion中,使用denoising 3D U-NET用于扩散过程,MOF构造函数用于从生成的SDF构建MOF。vq-vae用于数据压缩和恢复,但是从可视化中省略了它。疗程表现出包括数字,分类和文本数据在内的不同数据方式的条件。
摘要:基于材料的H 2存储在促进H 2作为低碳能量载体方面起着至关重要的作用,但是对特定应用所需的技术性能的指导仍然有限。金属 - 有机框架(MOF)吸附剂在电源应用中显示出潜力,但需要证明对现有压缩h 2存储的经济承诺。在此,我们评估了材料特性,电荷/放电模式的潜在影响,并提出了MOFS在长期储能应用中部署的目标,包括备份,负载优化和混合功率。我们发现,最新的MOF可以胜过低温存储,在需要≤8个周期的应用中,350 bar压缩存储,但需要增加≥5g/l的吸收,以使每年需要≥30个周期的应用具有成本竞争力。现有的挑战包括规模制造和量化低压存储的经济价值。最后,确定了未来的研究需求,包括整合热力学效应和降解机制。h
缩写:SCs,超级电容器; SCs,微型超级电容器;CNTs,碳纳米管;GO,氧化石墨烯;rGO,还原氧化石墨烯;LrGO,激光还原氧化石墨烯;GOQDs,氧化石墨烯量子点;GQDs,石墨烯量子点;CNTs,碳纳米管;MWCNTs,多壁碳纳米管;HOPG,高度有序热解石墨;MOFs,金属有机骨架;LCVD,激光化学气相沉积;LIG,激光诱导石墨烯;LSG,激光划刻石墨烯;PLD,脉冲激光沉积;MAPLE,基质辅助脉冲激光蒸发;RIMAPLE,反应逆基质辅助脉冲激光蒸发;LIFT,激光诱导正向转移;LIBT,激光诱导后向转移;LIPSS,激光诱导周期性表面结构;PET,聚对苯二甲酸乙二醇酯; PVDF,聚偏氟乙烯;PI,聚酰亚胺;LIP,磷酸铁锂
磺酰胺(SAS)在痕量水平的动物衍生食物中广泛存在,这可能会引发人类健康危害。在此处,基于碳布(CC),用金属有机框架(MOFS)开发了电力纤维增强的薄膜微萃取(EE-TFME)极性分析物。MIL-101(CR)通过水热反应在CC上进行原位合成,然后用作EE-TFME中的阳性电极以吸附SAS。与传统的TFME相比,EE-TFME从30分钟到15分钟缩短提取平衡时间。与高性能液态色谱(HPLC)结合,检测限(LOD)为2.5–4.5μg/L,而重复性和中间精度低于9.1%。定量确定动物衍生样品提取物(例如蜂蜜,猪肉,鸡肉和牛奶)的SAS,从81.7%到114.2%的回收率达到了蜂蜜,猪肉,鸡肉和牛奶。开发的基于MOF/CC的EE-TFME具有从复杂食品基质中快速提取相似或离子分析物的巨大潜力。©2022 Elsevier B.V.保留所有权利。
1 加州大学欧文分校,2 加州大学欧文分校,3 加州大学欧文分校 摘要:酶固定化策略的最大挑战是开发能够使酶的活性形式高负载的方法,因为酶固定化通常会导致酶活性的丧失。该领域的一项新兴技术是使用金属有机骨架 (MOF) 作为支撑材料。MOF 是使用无机金属节点和有机接头组装而成的多孔晶体材料,可形成扩展的多维结构。整体 MOF 结构充当保护结构,酶进入 MOF 晶体 (E-MOF) 的纳米级孔隙,从而显着提高酶的稳定性。然而,由于对 E-MOF 系统中控制成核和生长机制的了解不足,控制 E-MOF 形成尚未完全实现。该项目的目标是对成核和生长过程进行深入分析,特别关注无定形前体如何控制混合 E-MOF 系统的成核。为了实现这一目标,我们利用低温透射电子显微镜对使用 ZIF-67 和模型蛋白 BSA 的 E-MOF 的结构演变进行了探索,揭示了晶体生长的非经典途径。中间和最终的 p-MOF 还通过粉末 X 射线衍射来评估纯度,通过扫描电子显微镜来获得形态学层面的理解,并通过紫外可见光谱和核磁共振光谱来进行分子水平的评估。我们希望提供有关合成条件(即配体:金属比、酶浓度、溶液 pH 值)与 E-MOF 特性之间联系的关键信息,从而形成可用于开发下一代材料的合成生物混合系统。
cu 2 o光(光电极)可以产生很高的太阳能到水(STH)效率(≈18%),[6-8],但它也容易在水溶液中的光接种,显示出非常稳定的稳定性。[9,10]这是因为Cu 2 O的氧化还原电位位于Cu 2 O的带隙内,从而使其可将其减少到Cu或氧化为CUO中,这极大地限制了Cu 2 O光电座在光电子体(PoperelectRocata-Lytic(Pec)(PEC)场中的应用。[11–15]因此,已经大量研究用于改善催化过程中Cu 2 O光阴极的稳定性。例如,可以通过原子层沉积(ALD)技术在其表面上添加缓冲层(ZnO,Ca 2 O 3)和在其表面上的protective层(tiO 2 O 3),可以通过原子层(ALD)技术在电解质溶液中的光(TiO 2 O 3)和弹性层(tio 2)进行有效缓解。[16,17]但是,由于液体过程和昂贵的设备,此方法不适合大规模生产。因此,通过结合G -C 3 N 4,[18-20] NIS,[21] FeOOH,[22,23] Cu 2 S,[24-26]和MOFS [24-26]和MOFS [27,28],通过多样化的方法(例如,替代涂料,替代涂料)组合来形成连接,还可以提高复合Cu 2 O 2 O光阴极的稳定性。为了进一步提高Cu 2 O光电的光稳定性,需要通过可重复的过程和技术开发一些更有效的保护层材料。据报道,切断光电剥离和电解质溶液之间的反应可以有效抵抗其光腐蚀。此外,明显提高了Cu 2 O[29–31]铜苯乙酰基(pHCCCA)是一种新报道的金属有机聚合物半导体,具有出色的照片/热稳定性,可见光的光反应和高电子孔孔对分离效率。[32–36]最重要的是,它还显示出强的疏水性,静态水接触角为131.2°。[37]通过报道的光热方法,[16]高质量的pH c c c c cu Cu保护层被成功地自组装在Cu 2 O 2 O光(图1)的表面上(图1),有效地抑制了其光腐蚀,通过与电解液和O 2中的O 2分开其光腐蚀。在长期PEC实验后,通过构造的pH phcc cu/cu/cu 2 o光电座获得的稳定光电流密度显示出其出色的光稳定性,这也由稳定的晶体结构,形态和cu的价位证明。
肥胖,全球健康挑战,需要有效,可访问和创新的治疗模型。在这里,我们开发了一种可用于肥胖症的索诺 - 基因治疗的时空可控的微针(MN)药物输送平台。该平台提供了甲氧基聚乙烯聚乙烯 - 聚乙烯亚胺(MPEG-PEI)修饰的金属有机框架(MOFS)Sonosensitizer,并定期散布的短侧滴定palindromic重复激活(CRISPRA)/CRISPRA-CRISPRA-INC-INCUNCPARA-INSCORTERS in-INSCORTERS in INSTERTERS ADINCERTERS 1(UCPPERTALLY 1(UCPPERTALLY 1(UCPERTALLY 1)。总体而言,该疗法平台能够实现两种主要的“ an灭”和“对策”的策略:一种是通过声差疗法杀死多余的白色脂肪细胞,另一个是通过可控的CRISPRA-UCP1系统和Sonodynalnalnamic效应来促进白色脂肪细胞的褐变。用这种声音疗法治疗的肥胖雄性小鼠表明葡萄糖耐受性和胰岛素敏感性明显改善,成功地实现了体重减轻并约束重量反弹。这项研究可能使肥胖和其他代谢疾病的索诺基因治疗能够实现标准治疗范例。
当透射电子显微镜 (TEM) 中的光或电子束与金属纳米粒子相互作用时,可以产生适用于光催化的等离子体。等离子体能量取决于金属类型、粒子大小和金属粒子嵌入的化合物的介电性质。这项活动的主要目的是了解等离子体能量如何受到周围介电介质的影响,因为这些信息对于优化选择性 CO2 转化至关重要。博士候选人将专注于合成定义明确的模型材料,并使用 TEM 和光谱测量金属纳米粒子和无机化合物(介电介质)之间的等离子体相互作用。材料合成将包括金属纳米粒子,以及可能的钙钛矿基氧化物和金属有机骨架 (MOF)。
光纤和灵敏的薄膜涂料材料,以开发多种化学传感平台。我们利用了逐层合成技术,以及特定的治疗后方法,以创建高效的非孔金属有机框架(MOFS),特别是ZIF-8,范围从纳米尺度到微米比例(800 nm至110μm)。此外,我们在厚度为25μm和50μm的单模纤维(SMF)的两侧成功培养了ZIF-8。在一个单独的实验中,我们成功地在光纤的一侧生长了ZIF-8,达到10μm的厚度。传感器对乙醇表现出显着的敏感性,随着乙醇浓度从30 ppm增加到70 ppm,边缘谷从1602 nm转移到1606.8 nm。减少MOF涂层的厚度导致了响应和恢复时间的显着改善。具体来说,对于10μm的腔长,响应时间降至17秒左右,恢复时间降至50秒,而110μm的腔体需要1分钟才能响应,并且在室温下恢复了4分钟。索引项 - 金属有机框架,外部Fabry Perot干涉仪(EFPI),光纤,气体传感器,光传感器。