本文關(guān)鍵詞：二維共價有機框架材料的合成及應(yīng)用研究

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【摘要】：本論文主要由三個章節(jié)組成。第一章為緒論,主要介紹了共價有機框架材料研究領(lǐng)域的形成及發(fā)展現(xiàn)狀;第二章為全芘COF的制備及性質(zhì)研究;第三章卟啉芘COF的制備及對二氧化碳的吸附轉(zhuǎn)化。一.緒論本章主要介紹了共價有機框架材料的形成及其研究現(xiàn)狀。共分為五小節(jié),分別是共價有機框架的簡介、設(shè)計、合成表征、應(yīng)用研究現(xiàn)狀及本課題的研究意義。共價有機框架的概念由Yaghi提出,江東林、Banerjee等人對共價有機框架的應(yīng)用做出了大量的有益探索。共價有機框架比較成熟的合成方法是溶劑熱方法,表征方法主要是XRD,FT IR,SEM,TEM,ICP等。二.全芘COF的制備及性質(zhì)研究合成了兩種芘類單體,1,3,6,8-四苯甲醛基芘(TFPPy)和1,3,6,8-四苯胺基芘(PyTTA)。利用這兩種單體合成了一種新型的穩(wěn)定的“4+4”共價有機框架。主要從兩方面進行了研究:(1)針對這種新型框架首先進行了基本的結(jié)構(gòu)表征,在確定結(jié)構(gòu)信息的基礎(chǔ)上對框架的化學(xué)及物理熱穩(wěn)定性進行了表征。(2)針對該體系進行了二氧化碳存儲測試。研究證明,“4+4”共價有機框架的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性非常好,氣體的吸附量在同類材料中處于中上游。此外,還嘗試性的將咪唑與共價有機框架材料結(jié)合,測試了室溫下的質(zhì)子傳導(dǎo)效果,研究結(jié)果表明,共價有機框架負載咪唑進行質(zhì)子傳導(dǎo)時,達到1.8×10-5 Scm-1,在聚合物質(zhì)子傳導(dǎo)的研究中處于前端水平。三.卟啉/芘COF的合成及其對二氧化碳的吸附轉(zhuǎn)化合成了氨基卟啉,并進行了金屬鈷的負載。在全芘共價有機框架合成的基礎(chǔ)上利用水熱法合成了載鈷/不載鈷的卟啉芘共價有機框架。主要從三方面進行研究:(1)針對這種新型共價有機框架進行了基本的結(jié)構(gòu)表征,在確定結(jié)構(gòu)信息的基礎(chǔ)上對框架的化學(xué)及物理熱穩(wěn)定性進行了表征。(2)綜合富芘共價有機框架對二氧化碳的吸附能力,以及金屬鈷的催化活性,進行了二氧化碳的富集與轉(zhuǎn)化。(3)卟啉芘共價有機框架與環(huán)氧化合物環(huán)氧化加成為環(huán)碳酸酯的尺寸選擇性的證明。研究證明,載鈷卟啉/芘COF的二氧化碳的吸附、存儲性能達到81 cc/g。作為異相催化劑催化二氧化碳與環(huán)氧氯丙烷發(fā)生環(huán)加成反應(yīng)時,產(chǎn)率達到92%,在異相催化劑催化這類反應(yīng)中最高。并且,我們提出了一種新型的尺寸篩分效應(yīng),即不同尺寸大小的環(huán)氧化合物參與反應(yīng)時,反應(yīng)的產(chǎn)率根據(jù)環(huán)氧化合物的分子大小具有明顯不同。
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O641.4
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本文編號：1141916