發(fā)布時間：2021-03-26 15:47

　　多孔在自然界中是天然存在的,例如,珊瑚、木炭和浮石等具有納米到厘米大小的空間或孔隙。從物質(zhì)的組成出發(fā),多孔材料包括無機(jī)多孔材料、無機(jī)-有機(jī)雜化的多孔材料和有機(jī)多孔材料。多孔材料由擴(kuò)展的構(gòu)架形成,具有大量可接近的內(nèi)表面、較大的孔容和分子尺度的孔徑,其在吸附、催化和分子分離等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。有機(jī)多孔材料是有機(jī)構(gòu)筑基塊通過聚合反應(yīng)形成的一類聚合物型多孔材料。組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)賦予有機(jī)多孔材料穩(wěn)定性高、質(zhì)量輕、孔道的尺寸和性質(zhì)更易調(diào)節(jié)、比表面積大和可修飾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。2005年,Yaghi等報道了利用1,4-苯二硼酸自聚脫水反應(yīng)形成的共價有機(jī)骨架COF-1,（COF=covalent organic framework）。此后,關(guān)于有機(jī)多孔材料的研究進(jìn)入快速發(fā)展階段。目前,合成有機(jī)多孔材料的聚合反應(yīng)已經(jīng)有40余種。有機(jī)多孔材料在非均相催化、氣體吸附和分離、有機(jī)物吸附、傳感和藥物傳輸?shù)戎T多領(lǐng)域展現(xiàn)了良好的性能,是一類具有極大發(fā)展前景的多孔材料。有機(jī)構(gòu)筑基塊是合成有機(jī)多孔材料的基石,一方面構(gòu)筑基塊的構(gòu)型會決定有機(jī)多孔材料的孔道類型;另一方面構(gòu)筑基塊的反應(yīng)官能團(tuán)決定利用哪種聚合反應(yīng)制備有機(jī)多孔材料... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

多孔材料：孔幾何構(gòu)型，孔表面，孔徑等[1]

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文2材料的組成和結(jié)構(gòu)決定其性能。對于多孔材料，需要明確其組成、孔徑大孝孔表面、孔容和孔幾何構(gòu)型等[1]。物質(zhì)是由原子相互連接而形成的。通過將原子或者分子劃分為有機(jī)物和無機(jī)物，物質(zhì)也可以看成是由無機(jī)物和有機(jī)物連接而成。多孔材料的發(fā)展得益于人們對自然界存在物質(zhì)的思考和認(rèn)識。1756年，人們發(fā)現(xiàn)有些石頭可以在沸水中冒出氣泡，因此將其稱為“沸石”。在科技發(fā)展的推動下，人們對沸石結(jié)構(gòu)和用途的認(rèn)識不斷加深，解析了其組成、結(jié)構(gòu)和孔參數(shù)等信息。沸石從組成看是一種無機(jī)組分的多孔材料。隨后，出現(xiàn)了以有機(jī)配體和金屬離子（金屬氧簇）構(gòu)筑的有機(jī)-無機(jī)雜化的多孔材料，典型的是金屬有機(jī)框架材料。此外，還有一類由有機(jī)成分構(gòu)成的多孔材料，有機(jī)多孔材料。圖1.2典型多孔材料的發(fā)展史。多孔材料的性能，源于其豐富多樣的結(jié)構(gòu)和組成。多孔材料，一方面因為有孔而具有吸附性能；另外，多孔材料骨架中可以引入催化位點(diǎn)，或者作為催化劑載體，因此可以用于催化。產(chǎn)物分離和催化是化學(xué)相關(guān)學(xué)科中非常重要的兩個過程。多孔材料在分離和催化中具有非常重要的應(yīng)用。此外，多孔材料在光電和傳感等領(lǐng)域也具有良好的應(yīng)用前景。目前，多孔材料是匯集多學(xué)科和多領(lǐng)域交叉的研究方向，是材料領(lǐng)域里一個非常重要的研究分支。

第1章緒論31.2多孔材料的構(gòu)成圖1.3幾類典型的多孔材料。1、沸石分子篩[2]：基本構(gòu)筑基塊，四面體的TO4（SiO4和AlO4等）；形成方式，共用氧原子。沸石分子篩的孔道結(jié)構(gòu)相對均一，孔徑范圍多在0.3nm至1.3nm之間。目前，國際沸石協(xié)會已經(jīng)正式確認(rèn)了200余種結(jié)構(gòu)。由于具有較高的比表面積、均一的孔道和催化位點(diǎn)，沸石分子篩被廣泛地應(yīng)用于石油的催化裂解等領(lǐng)域。此外，沸石分子篩還被用于吸附劑、離子交換劑和添加劑等；2、金屬有機(jī)框架（Metalorganicframeworks,MOFs）[3]：MOFs的構(gòu)筑，一是有機(jī)配體，二是金屬離子或者金屬簇，二者利用配位鍵連接而成。1989年，Robson等首次合成了由3D鏈接的桿狀片段組成的無限聚合物框架，并粗略地提出了MOF概念[4]。1995，Yaghi等報道了以均三苯甲酸和Co離子合成的二維配位聚合物，并將其命名為MOF，這是第一次正式提出MOF概念[5]。此后，MOFs迅速地發(fā)展起來，目前已經(jīng)報道了幾萬種MOFs。種類繁多的MOFs在命名時并沒有確定的標(biāo)準(zhǔn)，主要依據(jù)：（a）材料成分；（b）功能；（c）結(jié)構(gòu)；（d）實

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]新型芳香三嗪超交聯(lián)多孔聚合物去除水溶液中甲基橙（英文）[J]. 何妍,李豪,周莉,徐婷,彭昌軍,劉洪來.  物理化學(xué)學(xué)報. 2019(03)
[2]Ammonium sulfide-assisted hydrothermal activation of palygorskite for enhanced adsorption of methyl violet[J]. Guangyan Tian,Wenbo Wang,Yuru Kang,Aiqin Wang.  Journal of Environmental Sciences. 2016(03)
[3]有機(jī)多孔材料:合成策略與性質(zhì)研究[J]. 任浩,朱廣山.  化學(xué)學(xué)報. 2015(06)
[4]有機(jī)多孔聚咔唑的制備及性能研究進(jìn)展[J]. 操強(qiáng),陳琦,韓寶航.  化學(xué)學(xué)報. 2015(06)



本文編號：3101839