新型多孔有機材料的合成、表征及光動力殺菌與選擇性吸附MB的研究
發(fā)布時間:2020-03-31 08:00
【摘要】:多孔有機材料是通過有機構(gòu)筑單元連接起來的新型多孔材料,由碳、氫、硼、氧等輕元素組成,故具有較低的骨架密度。多孔有機材料高度有序的孔隙率和易功能化的無限潛力引起科學家廣泛關注。相互連通的孔結(jié)構(gòu)賦予了材料容納其他物質(zhì)的能力,同時,特定的修飾可以提供與目標物靶向結(jié)合的位點,所以被廣泛應用于氣體的吸附與分離、非均相催化等方面。此外,隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,工業(yè)污水的肆意排放,造成地下水、飲用水、土壤和環(huán)境空氣的嚴重污染,例如:大量藥物的濫用所引起的耐藥性細菌的滋生,紡織品、造紙、制藥及皮革等行業(yè)廢水的排放所引起的有機染料污染的問題等;谝陨涎芯勘尘,本論文設計合成了兩種共價有機多孔材料,即晶型的COFs材料(COFs-Trif-Benz)和非晶型的POPs材料(PPOPs-S03H),并分別詳細研究了其在光動力殺菌和工業(yè)廢水中染料吸附方面的應用。具體研究內(nèi)容如下:1.采用溶劑熱法,通過2,4,6-三(4-甲;窖趸)-1,3,5-三嗪和聯(lián)苯二胺在溫和條件下反應,設計并合成了一種基于三嗪的共價有機框架多孔材料(COFs-Trif-Benz)。通過傅里葉紅外光譜、粉末X射線衍射和氮氣吸脫附等手段對材料進行了表征,證明了其有序的結(jié)構(gòu)和多孔的性能。由于其多孔性和大π共軛結(jié)構(gòu)及強的光電轉(zhuǎn)化性能,COFs-Trif-Benz被用于光動力殺菌。實驗結(jié)果表明,COFs-Trif-Benz對革蘭氏陰性菌(大腸桿菌)和革蘭氏陽性菌(金黃色葡萄球菌)都有著優(yōu)異的光動力失活作用。對其殺菌機理研究發(fā)現(xiàn),材料是通過產(chǎn)生單線態(tài)氧從而達到殺菌的效果,這是一個不可逆殺菌的過程。因此,COFs-Trif-Benz可以作為良好的光敏劑應用于光動力殺菌方面。2.以DHNDA和吡咯為building block合成了基于卟啉的多孔有機聚合物(PPOPs-OH),并利用其分子中卟啉環(huán)和表面豐富的羥基位點,進一步和氯磺酸在常溫下攪拌,從而簡單有效的將磺酸基修飾到材料表面,得到PPOPs-S03H。該材料對陽離子型染料亞甲基藍具有良好的選擇吸附性能,最大吸附量達到了980.4 mg g-1,并且循環(huán)使用五次之后,吸附性能仍基本保持不變。實驗結(jié)果證明,PPOPs-S03H在染料廢水處理方面有很好的實際應用價值。
【圖文】:
最終會形成熱力學最穩(wěn)定的排列構(gòu)造。COFs首次被廣大科學家所認知,逡逑是2005年Yaghi課題組在Science上首次合成并發(fā)表了一類新型的COFs材料[5],逡逑如圖1-1,C0F-1和C0F-5采用溶劑熱法分別通過1,4-苯二硼酸自縮合和1,4-苯逡逑二硼酸與六輕基三亞苯共縮合合成的。該類材料的.BET比表面積較大,由粉末逡逑X射線衍射譜圖(PXRD)的表征結(jié)果看出材料具有很好的晶形結(jié)構(gòu),,并且耐高溫。逡逑這篇里程碑式的發(fā)現(xiàn)激起了科學家們對COFs的研究興趣,開啟了多孔有機材料逡逑1逡逑
山東大學碩士學位論文逡逑而3D-Td邋+邋3D-Td,3D-Td邋+邋2D-C2或者3D-Td邋+邋2D-C3之間的組合可以得到三維逡逑的邋COFs邋材料[16’17]。逡逑
【學位授予單位】:山東大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:TB383.4
本文編號:2608799
【圖文】:
最終會形成熱力學最穩(wěn)定的排列構(gòu)造。COFs首次被廣大科學家所認知,逡逑是2005年Yaghi課題組在Science上首次合成并發(fā)表了一類新型的COFs材料[5],逡逑如圖1-1,C0F-1和C0F-5采用溶劑熱法分別通過1,4-苯二硼酸自縮合和1,4-苯逡逑二硼酸與六輕基三亞苯共縮合合成的。該類材料的.BET比表面積較大,由粉末逡逑X射線衍射譜圖(PXRD)的表征結(jié)果看出材料具有很好的晶形結(jié)構(gòu),,并且耐高溫。逡逑這篇里程碑式的發(fā)現(xiàn)激起了科學家們對COFs的研究興趣,開啟了多孔有機材料逡逑1逡逑
山東大學碩士學位論文逡逑而3D-Td邋+邋3D-Td,3D-Td邋+邋2D-C2或者3D-Td邋+邋2D-C3之間的組合可以得到三維逡逑的邋COFs邋材料[16’17]。逡逑
【學位授予單位】:山東大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:TB383.4
【參考文獻】
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1 王昌安;王為;;有機多孔催化研究進展[J];化學學報;2015年06期
2 萬剛;付宇昂;郭佳寧;向中華;;光電多孔共價有機材料的研究進展[J];化學學報;2015年06期
3 周寶龍;陳龍;;共價有機多孔聚合物合成新策略[J];化學學報;2015年06期
本文編號:2608799
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