【摘要】：金屬有機骨架(MOFs)是目前新型功能材料研究領域的一個熱點。它是由金屬離子或離子簇與有機配體通過自組裝連接而成的具有周期性網(wǎng)狀結(jié)構的晶體材料,兼?zhèn)淞擞袡C高分子和無機化合物兩者的特點,具有永久的多孔性、超大的比表面積、良好的熱穩(wěn)定性、可調(diào)的孔徑和化學特性等獨特的性質(zhì)。然而,由于MOFs本身弱的導電性和差的電化學穩(wěn)定性,使其電化學應用受到限制。為此,對MOFs進行精確的化學修飾,不僅可以改善MOFs本身的不足,而且可以賦予MOFs特殊的功能,從而拓展MOFs在電化學領域的應用。本碩士學位論文以Zr-MOFs為基礎材料,分別用碳納米材料和金屬納米粒子對其進行功能化,制備了Zr-MOFs/碳納米復合材料和M@Zr-MOF復合材料,采用多種方法對所制備的復合材料進行系統(tǒng)的表征。并詳細的研究了Zr-MOFs/碳納米復合材料同時檢測苯二酚異構體(DBIs)的電化學性質(zhì)。此外,以肼(N_2H_4)作為探針,探究了載體結(jié)構對M@Zr-MOF復合材料電催化性能的影響。論文中具體工作內(nèi)容如下:1.首次通過簡單的水熱法制備了鋯基金屬有機骨架/介孔碳(UiO-66/MC)復合材料。利用這種方法,我們制備了不同碳含量的UiO-66/MC納米復合物。UiO-66和MC兩種材料各自的優(yōu)異特性賦予了復合材料良好的電化學性能。UiO-66/MC復合物不僅具有優(yōu)異的電化學穩(wěn)定性,而且還具有大的孔徑和良好的導電性,使得構建的電化學傳感器可用于同時且靈敏地檢測鄰苯二酚(CT)、間苯二酚(RS)和對苯二酚(HQ)三種苯二酚異構體(DBIs)。在最佳的實驗條件下,電化學測試表明UiO-66/MC-3具有更加優(yōu)異的催化性能,主要表現(xiàn)為大的峰電位差、高的靈敏度、寬的線性范圍、良好的電化學穩(wěn)定性和優(yōu)異的抗干擾能力等。傳感器還實現(xiàn)了實際水樣中DBIs的檢測。2.采用簡單且方便的一步乙醇熱還原法將鉑納米粒子(Pt NPs)嵌入Zr-MOFs(UiO-66/67/68),分別制備了Pt@UiO-66、Pt@UiO-67和Pt@UiO-68復合材料。我們對樣品的微觀結(jié)構和電化學性能進行了系統(tǒng)的表征,并詳細地研究了MOFs載體結(jié)構對復合材料電催化特性的影響。研究發(fā)現(xiàn)Pt@UiO-66/67/68復合材料對電化學氧化肼(N_2H_4)表現(xiàn)出不同的反應機制和電催化性能。其中,Pt@UiO-66-2表現(xiàn)出最佳的電催化性能。這些發(fā)現(xiàn)可以幫助深入理解MOFs復合物結(jié)構-性能-催化機制間的關系。
【圖文】：

MOFs常用合成方法發(fā)展的時間軸[9]

如 rGO/Fe2O3和 rGO/NiO/Ni 氣凝膠。研究結(jié)果所有的固態(tài)對稱的超級電容器設備均表現(xiàn)良好的ZIF-67 與導電的聚吡咯管（PPy）連接制備了靈活果表明，得到的 ZIF-PPy 復合物擁有連續(xù)的微孔結(jié)在 0.5 A g-1的電流密度下得到較高的重量比容量 基超級電容器表現(xiàn)出更高的面積比容量。述介然界廣泛存在的與人類密切相關的非金屬元素之一單質(zhì)和化合物形式存在。碳原子以不同方式結(jié)合可、金剛石、富勒烯、碳納米管和石墨烯等（圖 1-體、橢圓體或管狀。
【學位授予單位】：東北師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB34;O643.36

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本文編號：2640424