金屬有機(jī)骨架材料(MOFs)是由金屬離子或金屬簇與有機(jī)配體通過自組裝過程形成的具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的晶體材料。近年來,MOFs因具有高比表面積、大孔容、結(jié)構(gòu)多樣化等特點(diǎn)引起科學(xué)研究者的廣泛關(guān)注。但是,文獻(xiàn)報(bào)道的多數(shù)MOFs材料都是微孔結(jié)構(gòu),微孔結(jié)構(gòu)使得具有大尺寸的反應(yīng)物分子、產(chǎn)物分子以及反應(yīng)中間體等難以進(jìn)出孔道,且也不利于進(jìn)入孔道后的反應(yīng)物和生成物的快速擴(kuò)散和傳輸,這極大地限制了MOFs材料的實(shí)際應(yīng)用,由此多級(jí)孔MOFs材料的研究應(yīng)運(yùn)而生。目前模板法被認(rèn)為是制備多級(jí)孔MOFs最有潛力的方式,因?yàn)槟０宸ㄖ苽涠嗉?jí)孔MOFs材料具有孔結(jié)構(gòu)高度可調(diào)、反應(yīng)條件溫和、不存在網(wǎng)絡(luò)的貫穿等其它方法無法比擬的優(yōu)勢(shì)。本文主要針對(duì)目前模板法合成多級(jí)孔MOFs材料存在的介孔孔徑的調(diào)節(jié)問題、模板劑通用性差、大部分模板劑價(jià)格昂貴且對(duì)環(huán)境造成污染、模板劑的去除困難等問題開展了以下工作:(一)對(duì)于多級(jí)孔MOFs材料,根據(jù)實(shí)際需要靈活調(diào)節(jié)介孔孔徑十分重要。針對(duì)這一實(shí)用化要求,本文以陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為模板劑,直鏈烷烴C_nH_2n+2(5<n<...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    引言
    1.1 金屬有機(jī)骨架材料的概述
        1.1.1 金屬有機(jī)骨架材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
        1.1.2 金屬有機(jī)骨架材料國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
    1.2 多級(jí)孔金屬有機(jī)骨架材料簡(jiǎn)介
    1.3 多級(jí)孔金屬有機(jī)骨架材料的合成方法
        1.3.1 長(zhǎng)配體法
        1.3.2 混合配體法
        1.3.3 合成條件調(diào)控法
        1.3.4 后處理法
        1.3.5 模板法
    1.4 模板法合成多級(jí)孔金屬有機(jī)骨架材料存在的問題
        1.4.1 模板劑與MOFs反應(yīng)前驅(qū)體的作用力弱
        1.4.2 多級(jí)孔MOFs的模板法合成條件和機(jī)理尚不明確
        1.4.3 用于多級(jí)孔MOFs合成的模板劑種類有限
        1.4.4 模板劑的去除導(dǎo)致孔結(jié)構(gòu)坍陷
    1.5 多級(jí)孔金屬有機(jī)骨架材料的潛在應(yīng)用
        1.5.1 氣體吸附和存儲(chǔ)
        1.5.2 催化
        1.5.3 傳感
        1.5.4 藥物載體
    1.6 本文的選題及主要內(nèi)容
        1.6.1 本文的選題思路
        1.6.2 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)原料及表征技術(shù)
    引言
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料與化學(xué)試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
    2.3 材料表征手段
        2.3.1 X射線衍射分析(X-ray powder diffraction,XRD)
        2.3.2 比表面積與孔徑分布分析
        2.3.3 掃描電鏡分析(SEM)
        2.3.4 透射電鏡分析(TEM)
        2.3.5 熱重分析(TG)
    2.4 實(shí)驗(yàn)流程設(shè)計(jì)
第三章 用陽離子模板/擴(kuò)孔劑水熱合成不同孔結(jié)構(gòu)的多級(jí)孔Cu-BTC
    引言
    3.1 實(shí)驗(yàn)部分
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)原料與化學(xué)試劑
        3.1.2 儀器設(shè)備
        3.1.3 多級(jí)孔MOFs的制備
    3.2 結(jié)果分析與討論
        3.2.1 XRD表征
        3.2.2 比表面積與孔徑分布
        3.2.3 TEM表征
        3.2.4 熱重
    3.3 烷烴作為擴(kuò)孔劑的機(jī)理分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 用中性模板水熱合成多級(jí)孔Cu-BTC和多級(jí)孔ZIF-8
    引言
    4.1 實(shí)驗(yàn)部分
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)原料與化學(xué)試劑
        4.1.2 儀器設(shè)備
        4.1.3 多級(jí)孔MOFs的制備
    4.2 結(jié)果分析與討論
        4.2.1 模板劑量對(duì)多級(jí)孔Cu-BTC材料的影響
        4.2.2 模板劑烷基鏈長(zhǎng)度對(duì)多級(jí)孔Cu-BTC材料的影響
        4.2.3 反應(yīng)溶劑種類對(duì)多級(jí)孔Cu-BTC材料的影響
        4.2.4 蒸發(fā)法和萃取法對(duì)液體模板劑的去除作用
        4.2.5 十四烷基二甲基叔胺合成多級(jí)孔ZIF-8
    4.3 本章小結(jié)
第五章 用陰離子模板水熱合成多級(jí)孔Cu-BTC和多級(jí)孔ZIF-8
    引言
    5.1 實(shí)驗(yàn)部分
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)原料與化學(xué)試劑
        5.1.2 儀器設(shè)備
        5.1.3 多級(jí)孔MOFs的制備
    5.2 結(jié)果分析與討論
        5.2.1 模板劑量對(duì)多級(jí)孔Cu-BTC材料的影響
        5.2.2 模板劑和反應(yīng)前驅(qū)體添加順序?qū)Χ嗉?jí)孔Cu-BTC的影響
        5.2.3 模板劑量對(duì)多級(jí)孔ZIF-8材料的影響
    5.3 陰離子模板劑合成多級(jí)孔MOFs的機(jī)理初探
    5.4 多級(jí)孔Cu-BTC的催化性能測(cè)試
        5.4.1 催化實(shí)驗(yàn)條件
        5.4.2 結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附表



本文編號(hào)：3806255