煤和石油等不可再生能源的大量消耗,造成了全球性的環(huán)境污染和資源短缺問題。其中包括大量溫室氣體的排放,導致全球氣溫升高,兩極冰川融化,海平面上升。如何吸附CO2以及一些燃燒后產生的有毒有害氣體,一直是人們研究的熱點問題。因此人們在尋求一些可以替代化石燃料的新型能源方面,從未停止探索的腳步。H2和甲烷是一種清潔無污染的能源,但是由于氣體本身安全性,存儲和運輸?shù)葐栴}一直限制著它們的發(fā)展。21世紀以來,有機骨架材料迅速發(fā)展起來,這類孔材料有大的比表面積,質地輕等優(yōu)點成為CO2、H2、甲烷和一些其他氣體良好吸附存儲劑。2005年,Yaghi課題組首次成功合成共價有機骨架（Covalent Organic Frameworks,COFs）,并迅速發(fā)展為繼金屬有機骨架（MOFs）后一類新型的孔材料。由于COFs有多種多樣的構筑基團,孔徑由微孔到介孔,維度從2D到3D,這些都豐富了 COFs的種類,因此單純的實驗表征很難滿足人們認識和研究COFs的需要。我們在本文中使用第一性原理的多體格林函數(shù)理論（MBGFT）研究了幾種不同的COFs,主要包括不同連接單體和不同堆疊模式的電子結構和吸收光譜;激子空間分... 

【文章來源】：山東大學山東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 COFs材料結構和性質研究
    1.3 激子與激子效應
    1.4 發(fā)光COFs及發(fā)光機理
    1.5 亞胺類COFs的研究
    1.6 本文的研究內容和結論
    參考文獻
第二章 理論與計算方法
    2.1 量子力學簡史
    2.2 密度泛函理論(DFT)
    2.3 多體格林函數(shù)理論(MBGFT)
        2.3.1 GW方法
        2.3.2 Bethe-Salpeter方程
    參考文獻
第三章 二維共價有機骨架的直接激子和間接激子
    3.1 研究背景
    3.2 模型構建和計算細節(jié)
        3.2.1 sp~2c-COFs模型
        3.2.2 計算細節(jié)
    3.3 結果和討論
        3.3.1 sp~2c-COF-2
            3.3.1.1 電子結構
            3.3.1.2 激子動量q→0的光學吸收譜
            3.3.1.3 激子空間分布
            3.3.1.4 激子能量與動量的色散關系
        3.3.2 sp~2c-COF
            3.3.2.1 電子結構
            3.3.2.2 光學吸收譜
    3.4 討論
    3.5 本章小結
    參考文獻
第四章 二維亞胺連接共價有機骨架材料的激發(fā)態(tài)
    4.1 研究背景
    4.2 模型構建和計算細節(jié)
        4.2.1 IMDEA-COFs的模型
        4.2.2 計算方法和細節(jié)
    4.3 計算結果
        4.3.1 電子結構
        4.3.2 光學吸收譜
    4.4 本章小結
    參考文獻
結論與展望
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的文章
附件
學位論文評閱及答辯情況表


【參考文獻】：
期刊論文
[1]研究激發(fā)態(tài)的多體格林函數(shù)理論[J]. 馬玉臣,劉成卜.  化學進展. 2012(06)



本文編號：3634837