在過去的20年中,金屬有機(jī)框架(MOF)受到了廣泛的學(xué)術(shù)研究,并且還在以工業(yè)規(guī)模出現(xiàn)。令人難以置信的表面積,可調(diào)節(jié)的官能團(tuán)以及對孔隙結(jié)構(gòu)的原子級別的調(diào)控是使這些材料有希望在各種應(yīng)用中使用的特性之一。當(dāng)儲氫材料吸附氫時,會釋放出吸附熱,這會導(dǎo)致溫度升高。對MOF材料進(jìn)行交聯(lián)改性,有助于增強(qiáng)MOF框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,同時提高儲氫性能。本文主要設(shè)計合成了由Zr(IV)金屬離子和2,5-二烯丙基醚對苯二甲酸組成的可交聯(lián)UIO-66型MOFs材料UIO-66-DETA,然后通過引發(fā)雙鍵交聯(lián),得到了一種新的交聯(lián)MOFs材料獲得名稱為UIO-66-DETA-CL。通過紅外,粉末X射線衍射,固體核磁共振氫譜,掃描電鏡,氮吸附,熱分析和儲氫試驗對UIO-66-DETA和UIO-66-DETA-CL進(jìn)行了表征,以分析其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。結(jié)果表明,已形成交聯(lián)結(jié)構(gòu),UIO-66-DETA-CL可以在340℃之前保持其結(jié)構(gòu),與UIO-66-DETA相比,剩余質(zhì)量提高了6%,表明交聯(lián)改性提高了熱穩(wěn)定性。同時,UIO-66-DETA-CL在77 K,4 MPa下的氫氣吸附量達(dá)到5.36 wt%。此外,通過阿尼烏斯方程計算的U...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 MOF的合成,應(yīng)用及表征手段
        1.1.1 引言
        1.1.2 MOF的合成
        1.1.3 MOF的應(yīng)用
        1.1.4 研究MOFs材料的表征手段
    1.2 UIO-66型MOF材料
        1.2.1 UIO-66型MOF的起源
        1.2.2 UIO-66型MOF設(shè)計與合成策略
        1.2.3 未來研究方向
    1.3 論文研究的意義及主要內(nèi)容
        1.3.1 研究意義
        1.3.2 本文的主要內(nèi)容
第二章 可交聯(lián)金屬有機(jī)骨架材料UIO-66-DETA的合成與表征
    2.1 引言
    2.2 配體2,5-二烯丙基醚對苯二甲酸的合成
        2.2.1 實驗試劑與儀器
        2.2.2 配體2,5-二烯丙基醚對苯二甲酸的合成
        2.2.3 2 ,5-二羥基對苯二甲酸酯的表征及討論
    2.3 溶劑熱法合成金屬有機(jī)骨架材料UIO-66-DETA
        2.3.1 實驗原料與儀器
        2.3.2 金屬有機(jī)骨架材料UIO-66-DETA的制備
        2.3.4 金屬有機(jī)骨架材料UIO-66-DETA的活化
        2.3.5 金屬有機(jī)骨架材料UIO-66-DETA的表征與討論
    2.4 小結(jié)
第三章 交聯(lián)金屬有機(jī)骨架材料UIO-66-DETA-CL的合成與表征
    3.1 前言
    3.2 交聯(lián)金屬有機(jī)骨架材料UIO-66-DETA-CL的合成及表征
        3.2.1 實驗所用的試劑和儀器
        3.2.2 交聯(lián)金屬有機(jī)骨架材料UIO-66-DETA-CL的合成
        3.2.3 交聯(lián)金屬有機(jī)骨架材料UIO-66-DETA-CL的表征
    3.3 小結(jié)
第四章 UIO-66-DETA和 UIO-66-DETA-CL的儲氫性能
    4.1 前言
    4.2 UIO-66-DETA和 UIO-66-DETA-Cl的儲氫性能
        4.2.1 UIO-66-DETA和 UIO-66-DETA-CL氫氣吸附測試
        4.2.2 UIO-66-DETA和 UIO-66-DETA-Cl儲氫吸附焓的計算
    4.3 小結(jié)
第五章 配體及UIO-66-DETA和 UIO-66-DETA-CL的 HOMO-LUMO能級分析
    5.1 前言
    5.2 Gaussian模擬計算
        5.2.1 配體、UIO-66-DETA和 UIO-66-DETA-CL結(jié)構(gòu)的模擬與優(yōu)化
        5.2.2 配體、UIO-66-DETA和 UIO-66-DETA-CL的 HOMO-LUMO能級分布
    5.3 小結(jié)
全文總結(jié)
主要學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)和創(chuàng)新點
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介及讀研期間主要科研成果和榮譽(yù)



本文編號：4013237