学术背景 随着全球清洁水资源短缺问题的日益严重，饮用水净化技术的研究变得尤为重要。在饮用水处理过程中，氯化和二氧化氯消毒是常用的方法，虽然它们能够有效杀灭细菌和病毒，但也会产生一些有毒的副产物，如亚氯酸盐（ClO₂⁻）和氯酸盐（ClO₃⁻）。尽管这些化合物的毒性较低，但近年来的研究表明，长期暴露于这些副产物可能与慢性疾病和激素紊乱有关。因此，欧盟最近制定了饮用水中这些化合物的最大允许浓度标准，要求每升水中亚氯酸盐和氯酸盐的浓度不得超过0.25毫克。 目前，现有的技术在处理这些消毒副产物时存在诸多局限性，如复杂的实施和维护、高成本以及耐久性差等问题。因此，开发新的技术来有效去除这些副产物成为了当务之急。金属有机框架（MOFs）作为一种新兴的多孔材料，因其高比表面积、可调控的孔隙结构以及优异的吸...

学术背景 在化工行业中，苯系衍生物的分离是一个至关重要且具有挑战性的过程。苯（benzene）、甲苯（toluene）、乙苯（ethylbenzene）以及二甲苯异构体（o-xylene, m-xylene, p-xylene）通常以混合物的形式存在于石油工业中，统称为BTEXs。其中，邻二甲苯（o-xylene, OX）是生产邻苯二甲酸酐的关键原料，全球市场需求预计在2025年超过43亿美元。然而，目前工业上分离OX的主要方法是通过分馏，这一过程不仅能耗高，而且对环境不友好。由于OX与其他BTEXs的沸点非常接近，分馏过程需要大量的理论塔板和高回流比，才能获得高纯度的OX。 为了应对这一挑战，科学家们一直在寻找更高效、更环保的分离方法。金属有机框架材料（Metal-Organic Fram...

随着全球对可持续发展和环境保护的日益重视，生物质作为一种天然且丰富的碳源，逐渐成为研究热点。生物质包括植物叶片、草类、稻壳、咖啡渣、农业废弃物、食品生产废料和城市垃圾等，具有可再生、可降解和经济可行的特点。然而，如何将这些生物质资源转化为高效材料，尤其是用于传感技术的高性能材料，仍然是一个重要的研究方向。近年来，生物质衍生的石墨烯纳米材料和金属有机框架（MOFs）因其稳定性、可再生性和经济性，逐渐成为传感应用中的重要材料。石墨烯和MOFs具有高表面积、优异的光学和电学特性、生物相容性和稳定性，使其在传感技术中表现出巨大的潜力。然而，传统的合成方法往往需要使用有毒化学物质和能源密集型工艺，对环境造成负面影响。因此，开发绿色、可持续的合成方法，特别是利用生物质资源制备石墨烯和MOFs，成为当前研...

学术背景 全球变暖问题日益严峻，二氧化碳（CO₂）作为最主要的温室气体之一，其捕获和存储技术的研究成为科学界的热点。金属有机框架（Metal Organic Frameworks, MOFs）因其极高的孔隙率和表面积，被认为是捕获和存储CO₂的理想材料。然而，CO₂的吸附过程是放热的，可能导致材料温度升高，进而影响其吸附效率。因此，理解CO₂负载对MOFs热导率的影响，对于优化其在实际应用中的性能至关重要。此前的研究主要集中在无气体负载的MOFs热导率，而对气体负载后MOFs的热传导机制缺乏系统研究。本文通过分子动力学模拟和晶格动力学计算，深入探讨了CO₂负载对MOF-5热导率的影响，揭示了温度与气体扩散性在热传导中的关键作用。 论文来源 本文由Sandip Thakur和Ashutosh ...

深度学习增强的金属有机框架电子皮肤在健康监测中的应用 学术背景 电子皮肤（e-skin）是一种能够感知生理和环境刺激的技术，模拟人类皮肤的功能。近年来，电子皮肤在机器人、运动科学和医疗健康监测等领域的应用潜力逐渐显现。然而，当前的电子皮肤技术面临着一些挑战：首先是多功能的实现，即如何在一个设备中同时检测多种生理信号（如生物分子、运动信号等）；其次是信号的区分问题，尤其是在同时检测多种刺激时，如何准确区分并识别不同的信号。 传统的多功能电子皮肤通常需要整合多种传感材料，这不仅增加了制造的复杂性，还可能导致设备性能不稳定。此外，现有的电子皮肤在信号的信噪比、灵敏度和稳定性方面也存在不足。因此，开发一种高性能、多功能且易于制造的电子皮肤成为了研究的焦点。 金属有机框架（Metal-Organic ...

基于MIL-100(Fe)的新型肺部抗SARS-CoV-2治疗策略探索 全球公共卫生领域近年来面临许多严峻挑战，尤其是2019年以来由SARS-CoV-2冠状病毒引发的新冠疫情。在该疫情中，病毒的高传播性和持续存在性暴露了目前预防及治疗手段的瓶颈。这一状况也突显了亟需研发更加高效且创新的治疗方法，以应对未来可能爆发的全球传染病。在此背景下，纳米医学（nanomedicine）技术的崛起为传统方法提供了替代方案。纳米载药系统的设计具有改善药物稳定性、优化药物分布及药代动力学特征的潜力，从而提升治疗效果并降低副作用。然而，尽管金属有机框架（MOFs, Metal–Organic Frameworks）在癌症和感染等复杂疾病治疗中展现了巨大潜力，其作为潜在抗病毒治疗平台的研究仍处于初级阶段。为此，...