摘要：金属有机框架(MOFs)由于其高孔隙率和超高的比表面积在气体吸附和分离领域受到广泛关注,金属有机框架数据库也因此丰富。使用高通量计算筛选方法可以提供丰富的结构性质和性能数据,有利于从大量的金属有机框架材料中筛选具有高性能的材料。为了充分挖掘数据内的信息,将机器学习用作辅助工具,可以揭示隐含的金属有机框架结构和性能关系;能够对金属有机框架材料在不同应用中的性能趋势有更多的理解。特别是在气体储存和分离方面,机器学习方法也被广泛应用。从适用于机器学习工作的金属有机框架的描述符,利用机器学习方法筛选及预测材料性质等方面综述了机器学习预测和设计应用于可燃气体吸附分离的金属有机框架材料的最新研究进展,加快金属有机框架的设计和开发步伐,指引材料的合成方向和规律,降低了人力物力成本。

摘要：SF6/N2混合物的高效分离,对SF6气体的回收与减弱其直接排放所导致的温室效应,具有重要的实际意义。合成了一种具有不同性质孔道结构的金属-有机骨架材料,Cu-MOF-OMe。该材料具有含不饱和配位金属位点和甲氧基双功能化的特征,且表现出良好的水热稳定性和再生性能。该材料表现出优异的综合分离性能,298 K和105 Pa下的分离选择性(361)和吸附剂选择性参数(SSP)值(780)均远高于文献报道值。理论计算发现,亲水性孔道中的不饱和金属位和疏水性孔道中丰富的甲氧基的协同作用,为该MOF材料具有优异SF6/N2分离性能的主要原因。研究结果可为SF6/N2高效分离材料的设计与开发提供参考依据。

摘要：由于其结构复杂、多态性和多个电离位点等特点,水中的药物污染物很难达到完全脱除。因此,寻找一种高效的吸附剂,对降低此类污染物对人体和环境的影响是至关重要的。金属-有机骨架材料(metal-organic frameworks,MOFs)具有超高比表面积/孔隙率、高度化学/结构可调性以及可设计性等优点,在液相吸附分离中表现出优异的性能。本文简述了近年来MOFs材料、功能化MOFs材料以及MOFs衍生碳材料用于水中痕量抗生素和其他类药物污染物脱除的研究进展。针对特定的药物分子,通过引入特定的官能团及其他物质(如多壁碳纳米管、磁性Fe3O4等)可以有效提高吸附能力。此外,通过分析MOFs与药物分子之间的相互作用力,包括静电作用、氢键、π-π相互作用等,并结合本文作者课题组的研究内容,认为今后的研究重点是利用先进的理论计算方法定向筛选或设计高效吸附材料,并充分考虑动力学吸附,以实现水中痕量药物污染物的高效脱除。

摘要：采用分子模拟方法系统研究了杂质(水、O2和SO2)对5种金属-有机骨架材料(ZIF-8,NOTT-300,UiO-66(Zr),UiO-66-NH2和UiO-66-2COOH)的烟道气分离性能的影响,并探讨了其微观机理.结果表明,O2和SO2对这些材料的CO2/N2分离选择性影响不大;水对ZIF-8和UiO-66(Zr)的分离选择性影响不大,而对NOTT-300和UiO-66-NH2的分离选择性具有提升作用;UiO-66-2COOH对CO2的选择性有所降低.在干燥的环境下,UiO-66-2COOH的选择性最高,而在湿润的环境下,UiO-66-NH2的选择性最高.为捕获CO2的新型材料设计提供理论指导.

摘要：介绍了计算手段在纳微结构材料的设计及其应用性能研究方面的意义,并以金属-有机骨架材料为例,从分子力场开发、描述静电作用的电荷计算、材料结构表征与数据库的建立等角度,综述了近年来围绕纳微结构材料的计算方法开发及其在气体吸附分离与膜分离性能研究方面的一些重要进展。通过对现有计算方法的客观阐述与评价,提出了该领域亟待解决的一些问题,最后展望了计算化学在纳微结构材料研究领域的一些发展趋势。

摘要：废水中的各种有害物质常常具有生物毒性或致癌性,因此如何高效、节能地处理水体污染是一个亟待解决的重要问题。金属-有机骨架材料(metal-organic frameworks,MOFs)是一种新型纳米多孔材料,具有种类多样性、结构可设计性与可调控性、高比表面积及良好的热稳定性等优点,已成为当前化学、材料学科的一个研究热点,在多个领域显示出潜在的应用前景,尤其是在分离方面。与气相分离相比,MOFs用于液相分离的研究较少。本文综述了近年来MOFs用于含有染料、药物、醇、芳香族化合物、重金属离子及其他离子的废水处理的研究进展,重点剖析了MOFs的孔结构、骨架电荷及功能性对分离效果的影响,并结合本课题组的研究工作,对这种新型多功能材料在水处理方面的前景和今后的研究重点作了展望。

摘要：随着我国公路交通的迅速发展,对高等级公路沥青路面的材料要求越来越高,改性沥青以其优良的技术性能和经济性能得到了广泛的应用。通过对改性沥青在道路中的应用介绍,并对目前改性沥青使用中的一些误区进行分析,可为道路专业人员在道路设计及维修养护方案的选择上提供借鉴。

摘要：目前,纳微结构新材料已成为化工过程强化的重要手段之一.金属-有机骨架材料(metal-organic frameworks,MOFs)是由金属离子与有机配体通过配位键自组装而成的新型纳米多孔材料,有望在储气、分离、催化、传感及制药等领域获得广泛应用.本文以MOF材料为例,结合本课题组的工作,介绍了热力学与计算化学在纳微结构材料构效关系研究与设计中的应用.

摘要：塘承二期宝新公路互通式立交位于天津市宝坻区境内新安镇西南侧,为了连接塘承高速公路与宝新公路的收费立交,该立交的修建对于吸引地方交通、促进地方经济发展、加强市区与宝坻区地方乡镇及滨海新区的联系、完善市区与区县交通网络起到了重要作用.