離子型共價(jià)有機(jī)框架材料及復(fù)合材料的設(shè)計(jì)、合成與應(yīng)用探究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-18 08:55
隨著社會(huì)人口的增加以及社會(huì)的發(fā)展,全球?qū)δ茉吹男枨笳谘杆贁U(kuò)大。此外,工業(yè)與生活中的二氧化碳排放也正在給人類社會(huì)帶來巨大問題;趪(yán)峻的現(xiàn)實(shí)問題,人類亟需像氫氣、甲烷等清潔燃料以實(shí)現(xiàn)未來的可持續(xù)發(fā)展。盡管當(dāng)今科技水平日新月異,但人類在高效催化、光電器件、生物醫(yī)療等方面仍需更加理想的材料。多孔材料往往具有非常高的比表面積、功能性官能團(tuán)以及可以調(diào)節(jié)的孔道結(jié)構(gòu)等特征,其在儲(chǔ)能、催化、光電以及醫(yī)療等方面有著極大的潛在應(yīng)用,能夠幫助我們更加有效地解決眾多問題。共價(jià)有機(jī)框架材料(Covalent Organic Frameworks,COFs)是一種晶態(tài)多孔聚合物材料,該材料由次級(jí)結(jié)構(gòu)單元基于動(dòng)態(tài)共價(jià)化學(xué)機(jī)理在熱力學(xué)調(diào)控下通過強(qiáng)共價(jià)鍵連接而成。材料結(jié)構(gòu)的不同必定會(huì)導(dǎo)致材料性能的差異,離子型COFs就是其中一個(gè)典型的例子。本文對(duì)COFs的設(shè)計(jì)、合成、解析以及應(yīng)用等方面進(jìn)行了系統(tǒng)描述。論文主要包括三個(gè)部分,具體如下:第2章介紹了三維離子型共價(jià)有機(jī)框架材料應(yīng)用于快速、可循環(huán)、選擇性離子交換。作者巧妙地選用了一種立體四節(jié)點(diǎn)單體與兩種自帶離子的二節(jié)點(diǎn)單體成功合成出兩種新穎的三維離子型共價(jià)有機(jī)框架材料(3D-...
【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
【文章頁數(shù)】:169 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 多孔材料的研究背景
1.2 共價(jià)有機(jī)框架材料(COFs)
1.2.1 COFs的特點(diǎn)
1.2.2 COFs的連接類型
1.2.3 COFs結(jié)晶度控制和合成方法
1.2.4 COFs的應(yīng)用
1.3 共價(jià)三嗪框架材料(CTFs)
1.3.1 CTFs的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1.3.2 CTFs的合成路線
1.3.3 CTFs的應(yīng)用
1.4 共軛微孔聚合物CMPs
1.4.1 CMPs的特點(diǎn)
1.4.2 CMPs的設(shè)計(jì)原則
1.4.3 CMPs的合成方法
1.4.4 CMP的應(yīng)用
1.5 多孔芳香框架(PAFs)
1.5.1 PAFs的特點(diǎn)設(shè)計(jì)原則
1.5.2 PAFs的合成方法
1.5.3 PAFs的應(yīng)用
1.6 多孔離子聚合物(PIPs)
1.6.1 PIPs的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)原則
1.6.2 PIPs的合成方法
1.6.3 PIPs的應(yīng)用
1.7 本論文的選題依據(jù)和主要研究?jī)?nèi)容
1.7.1 選題依據(jù)
1.7.2 研究?jī)?nèi)容
1.7.3 論文的創(chuàng)新之處
1.8 本論文中使用的儀器和試劑
1.8.1 實(shí)驗(yàn)儀器
1.8.2 實(shí)驗(yàn)藥品及試劑
參考文獻(xiàn)
第二章 三維離子型共價(jià)有機(jī)框架材料用于快速、可循環(huán)、選擇性離子交換
2.1 引言
2.2 單體的設(shè)計(jì)合成及表征
2.3 三維離子型COFs的設(shè)計(jì)合成及表征
2.3.1 3D-ICOF-1 的合成
2.3.2 3D-ICOF-2 的合成
2.3.3 結(jié)果及討論
2.4 三維離子型COFs在移除目標(biāo)離子以及離子交換方面的應(yīng)用研究
2.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 三維介孔非貫穿pts拓?fù)涔矁r(jià)有機(jī)框架材料的設(shè)計(jì)
3.1 引言
3.2 單體的設(shè)計(jì)合成及表征
3.2.1 1,3,5,7-四甲;交饎偼榈暮铣蒣43]
3.2.2 1,1,2,2-四(4-氨基苯基)乙烯(TAPE)的合成[44]
3.3 三維pts拓?fù)浞秦灤┡c貫穿COFs的設(shè)計(jì)合成及表征
3.3.1 非貫穿介孔pts拓?fù)銫OF的合成
3.3.2 二重貫穿pts拓?fù)銫OF的合成
3.3.3 結(jié)果及討論
3.4 三維非貫穿pts拓?fù)銫OF的應(yīng)用研究
3.4.1 H_2吸附測(cè)試
3.4.2 CH_4吸附測(cè)試
3.4.3 CO_2吸附測(cè)試
3.4.4 三維介孔COF組裝離子型聚合物
3.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 室溫離子液體法合成新型三維共價(jià)有機(jī)骨架材料
4.1 引言
4.2 離子液法設(shè)計(jì)合成三維COF及表征
4.2.1 離子液法設(shè)計(jì)合成三維COF
4.2.2 結(jié)果與討論
4.3 氣體選擇性吸附分析
4.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 結(jié)論與展望
作者簡(jiǎn)介及科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]碳化多孔有機(jī)骨架制備氮摻雜多孔碳及其氣體吸附研究[J]. 李艷強(qiáng),賁騰,裘式綸. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
本文編號(hào):3630539
【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
【文章頁數(shù)】:169 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 多孔材料的研究背景
1.2 共價(jià)有機(jī)框架材料(COFs)
1.2.1 COFs的特點(diǎn)
1.2.2 COFs的連接類型
1.2.3 COFs結(jié)晶度控制和合成方法
1.2.4 COFs的應(yīng)用
1.3 共價(jià)三嗪框架材料(CTFs)
1.3.1 CTFs的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1.3.2 CTFs的合成路線
1.3.3 CTFs的應(yīng)用
1.4 共軛微孔聚合物CMPs
1.4.1 CMPs的特點(diǎn)
1.4.2 CMPs的設(shè)計(jì)原則
1.4.3 CMPs的合成方法
1.4.4 CMP的應(yīng)用
1.5 多孔芳香框架(PAFs)
1.5.1 PAFs的特點(diǎn)設(shè)計(jì)原則
1.5.2 PAFs的合成方法
1.5.3 PAFs的應(yīng)用
1.6 多孔離子聚合物(PIPs)
1.6.1 PIPs的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)原則
1.6.2 PIPs的合成方法
1.6.3 PIPs的應(yīng)用
1.7 本論文的選題依據(jù)和主要研究?jī)?nèi)容
1.7.1 選題依據(jù)
1.7.2 研究?jī)?nèi)容
1.7.3 論文的創(chuàng)新之處
1.8 本論文中使用的儀器和試劑
1.8.1 實(shí)驗(yàn)儀器
1.8.2 實(shí)驗(yàn)藥品及試劑
參考文獻(xiàn)
第二章 三維離子型共價(jià)有機(jī)框架材料用于快速、可循環(huán)、選擇性離子交換
2.1 引言
2.2 單體的設(shè)計(jì)合成及表征
2.3 三維離子型COFs的設(shè)計(jì)合成及表征
2.3.1 3D-ICOF-1 的合成
2.3.2 3D-ICOF-2 的合成
2.3.3 結(jié)果及討論
2.4 三維離子型COFs在移除目標(biāo)離子以及離子交換方面的應(yīng)用研究
2.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 三維介孔非貫穿pts拓?fù)涔矁r(jià)有機(jī)框架材料的設(shè)計(jì)
3.1 引言
3.2 單體的設(shè)計(jì)合成及表征
3.2.1 1,3,5,7-四甲;交饎偼榈暮铣蒣43]
3.2.2 1,1,2,2-四(4-氨基苯基)乙烯(TAPE)的合成[44]
3.3 三維pts拓?fù)浞秦灤┡c貫穿COFs的設(shè)計(jì)合成及表征
3.3.1 非貫穿介孔pts拓?fù)銫OF的合成
3.3.2 二重貫穿pts拓?fù)銫OF的合成
3.3.3 結(jié)果及討論
3.4 三維非貫穿pts拓?fù)銫OF的應(yīng)用研究
3.4.1 H_2吸附測(cè)試
3.4.2 CH_4吸附測(cè)試
3.4.3 CO_2吸附測(cè)試
3.4.4 三維介孔COF組裝離子型聚合物
3.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 室溫離子液體法合成新型三維共價(jià)有機(jī)骨架材料
4.1 引言
4.2 離子液法設(shè)計(jì)合成三維COF及表征
4.2.1 離子液法設(shè)計(jì)合成三維COF
4.2.2 結(jié)果與討論
4.3 氣體選擇性吸附分析
4.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 結(jié)論與展望
作者簡(jiǎn)介及科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]碳化多孔有機(jī)骨架制備氮摻雜多孔碳及其氣體吸附研究[J]. 李艷強(qiáng),賁騰,裘式綸. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
本文編號(hào):3630539
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