有機(jī)籠狀分子屬于多孔納米材料,已被廣泛應(yīng)用于氣體存儲、傳感、催化等領(lǐng)域。本論文通過設(shè)計制備了一種亞胺類籠狀分子,主要測試了其晶體結(jié)構(gòu)、孔徑、孔隙率和空腔體積,探究了其可調(diào)控吸附性能,為多孔有機(jī)籠狀分子納米材料應(yīng)用于氣調(diào)包裝提供理論依據(jù)。研究內(nèi)容和結(jié)果如下:（1）利用對溴苯甲醛、新戊二醇等簡單的化合物經(jīng)過羥醛縮合、加成、水解等反應(yīng)得到二醛單體,再與三（2-氨基乙基）胺經(jīng)自組裝反應(yīng)生成目標(biāo)亞胺類籠狀分子,并通過核磁、質(zhì)譜、紅外、單晶衍射等表征方法確定了其結(jié)構(gòu)。（2）加入三氟乙酸、三乙胺,通過紫外可見分光光度計以及熒光分光光度計探究該多孔籠狀分子的可調(diào)控性能。結(jié)果如下:在酸性條件下,此cage會分解成原料,在269 nm和239 nm處出現(xiàn)紫外吸收,醛在540 nm處熒光最強(qiáng);在堿性條件下,重新形成籠狀分子,于276 nm出現(xiàn)紫外吸收,554 nm熒光最強(qiáng)。說明該組裝體具有刺激響應(yīng)性。（3）對該多孔籠狀分子的全自動比表面積分析測試儀（BET）測試結(jié)果表明,該化合物有一定的空腔和孔隙度。在298 K、0.1 MPa下,其對CO2、CO和O2三種氣體的吸附量分別為6.49 cm3/g,4.44 ... 

【文章來源】：浙江工商大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

MOF-5的合成

在保證其氣密性的前提下放入烘箱中，高溫下（一般為１２０?Ｘ左右）反應(yīng)一定??時間，就可得到目標(biāo)ＭＯＦｓ材料。Ｚｈａｎｇ等［３４］用Ｃｒ（Ｎ０３）３．９Ｈ２０、對苯二甲酸及??溶劑氫氟酸在２２０?°Ｃ下反應(yīng)８小時得到化合物ＭＩＬ－１０１（圖１．２）。該化合物為空??間三維結(jié)構(gòu)，具有較大的空腔，比表面積為４８２４?ｍ２／ｇ，因此具有良好的氣體吸??附能力。實驗過程中發(fā)現(xiàn)，通過該方法合成ＭＩＬ－１０１材料，對于溫度和時間的??要求十分苛刻，當(dāng)反應(yīng)時間過長，產(chǎn)率會急劇降低。??霸翻??圖１．２?ＭＩＬ－１０１的掃描電鏡圖??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２．?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ＭＩＬ－１０１??界面擴(kuò)散法??界面擴(kuò)散法是指先選擇兩種合適的溶劑，將金屬離子和有機(jī)配體分別溶解，??再選取一個合適的容器，將溶劑密度較大的溶液先倒入容器中，再選取一種密度??介于兩者之間的溶劑，倒入容器中作為緩沖層，然后將密度較小的溶液也倒入容??器中，此時容器內(nèi)部會有明顯的分層。將容器靜置，由于重力作用和分子布朗運??動

圖１．８?ＣＣ１－ＣＣ３的Ｃ０２吸附等溫線（３０３?Ｋ）??Ｆｉｇｕｒｅ?１．８?Ｃ０２?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｉｓｏｔｈｅｒｍ?ｆｏｒ?ＣＣ１－ＣＣ３?（３０３?Ｋ）??除了對甲烷、氫氣和二氧化碳等與人們生活息息相關(guān)的氣體外，科研工作者??們還對一些有害氣體如氯氣、氨氣、二氧化硫等也做了氣體吸附測試。Ｙａｇｈｉ課??題組還用?ＭＯＦｓ?材料（ＭＯＦ－５、ＩＲＭＯＦ－３、Ｚｎ－ＭＯＦ－７４、ＭＯＦ－１７７、ＨＫＵＳＴ－１、??ＩＲＭＯＦ－６２）進(jìn)行了二氧化硫［７９］、氯氣［８Ｑ］、氨氣［８１］、一氧化碳［８２］的有毒氣體的吸??


本文編號：3114544