由于具有較大的比表面積、可調(diào)的孔徑、規(guī)則的孔道、可修飾的表面化學(xué)性質(zhì)及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多樣性等優(yōu)點(diǎn),金屬有機(jī)框架材料在化學(xué)、物理和材料等領(lǐng)域引起了研究者廣泛的關(guān)注。而MOF材料的尺寸、形貌和缺陷對(duì)其在離子傳導(dǎo)、化學(xué)傳感、藥物傳輸、催化、氣體吸附與分離等許多應(yīng)用中的性能也有著重要的影響,但是,現(xiàn)在對(duì)于MOF晶體尺寸與缺陷的精確調(diào)控仍然是一個(gè)重要挑戰(zhàn)。這里,我們分別通過(guò)種子合成法和合成后處理策略,實(shí)現(xiàn)了具有精確可調(diào)尺寸和配體缺陷的單分散Zr基金屬有機(jī)框架UiO-66單晶的制備。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)自組裝將它們集成到光學(xué)-化學(xué)傳感器件中,探究配體缺陷對(duì)乙醇蒸汽傳感性能的影響;探索了適于MOF粉體材料離子傳導(dǎo)性能研究的實(shí)驗(yàn)方法。具體內(nèi)容分為以下幾個(gè)方面:（1）根據(jù)晶體成核的原理,提出了通過(guò)種子生長(zhǎng)法來(lái)精確調(diào)控UiO-66尺寸的策略。通過(guò)抑制均相成核和促進(jìn)異相生長(zhǎng),改變實(shí)驗(yàn)條件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)UiO-66晶體尺寸的精確控制。（2）選擇用先合成后處理策略實(shí)現(xiàn)UiO-66晶體缺陷的增大和修復(fù),并在此基礎(chǔ)上,通過(guò)自組裝將它們集成到光學(xué)-化學(xué)傳感器件中,探究配體缺陷對(duì)乙醇蒸汽傳感性能的影響。（3）探索適于研究粉末MOF材料... 

【文章來(lái)源】：蘇州大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１?－１?ＥＨＵ１中引入Ｌｉ＋或Ｎａ＋示意圖及其Ｃ０２吸附曲線和阻抗圖??１．２．２?ＭＯＦ材料在化學(xué)傳感方面的應(yīng)用??

羧酸根，咪唑基和羥乙基）連接基來(lái)制備ＭＯＦ單晶，脫??水后實(shí)現(xiàn)了熱消除和溴化作用，以提高ＭＯＦ的氣體吸收率［２０］；第三種方法是在??框架中包覆納米顆粒（ＮＰｓ）或功能分子，這種復(fù)合材料用于信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和分子識(shí)別??等功能。??０１?一＾?Ｏｐｔｉｃａｌ?ｓｅｎｓｉｎｇ??Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎ?ｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎ?Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ?ｓｅｎｓｏｒ??ＣＩ?■?Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ｓｅｎｓｏｒ??Ｏｔｈｅｒ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ??ＭＯＦ?＾????圖１－２基于金屬有機(jī)骨架復(fù)合材料的傳感應(yīng)用示意圖??傳感器是檢測(cè)信號(hào)且接收響應(yīng)的設(shè)備，將ＭＯＦ應(yīng)用到傳感設(shè)備中，可以對(duì)外??部刺激（比如光學(xué)或環(huán)境變化、質(zhì)量等）做出響應(yīng)�，F(xiàn)在可以識(shí)別兩種基于ＭＯＦ??的傳感器：ｉ）?ＭＯＦ本身的結(jié)構(gòu)和特性響應(yīng)外部刺激，如Ｍ０Ｆ－５電池的體積隨外??部溫度而變化，并且在４－６００?Ｋ的溫度范圍內(nèi)顯示出－１６＊１（Ｔ６?１Ｃ１的線性負(fù)熱膨脹系??數(shù)，這來(lái)自于連接基的羧酸根基團(tuán)的大幅橫向振動(dòng)［２１］。ｉｉ）?ＭＯＦ中基于客體－主??體之間的相互作用顯示出光學(xué)、磁或電子響應(yīng)［２２－２５］，?Ｌｕ課題組在基于ＭＯＦ的??Ｆａｂｒｙ－Ｐ６ｒｏｔ器件中顯現(xiàn)了明顯的光學(xué)響應(yīng)，即ＺＩＦ膜（ｌＯＯＯｎｍ）的可見(jiàn)區(qū)域條紋??可以通過(guò)暴露于丙烷而偏移４９ｎｍ，并且偏移的程度與丙烷分壓成正比（圖１－３）??［２６］。??３??

第一章?具有精確可調(diào)尺寸和缺陷的ＵｉＯ－６６晶體的合成及其鈉離子傳導(dǎo)的研究??１?２?３?４?５?６?７?８?９?１０??１?ｃｍ??（Ａ）８９］?〇％?￣ｒ?（ｂ）５〇ｊ?￣??？?：＾＃＃＂?�。�??４００?５００?６００?７００?８００?９００?０?２０?４０?６０?８０?１?００??Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?（ｎｍ）?Ｐｒｏｐａｎｅ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?（％）??圖１－３?（頂部）在硅基板上生長(zhǎng)的各種厚度ＺＩＦ－８膜的照片。（下）（Ａ）暴露??于不同濃度的丙烷后在破璃基板上生長(zhǎng)的１０周期ＺＩＦ－８膜的ＵＶ－ｖｉｓ透射光譜??（藍(lán)色曲線表示０％，紅色曲線表示１００％?）（Ｂ）相應(yīng)的干涉峰（最初在６１２?ｎｍ）??相對(duì)于丙烷濃度的變化。??１．２．３?ＭＯＦ材料在吸附、分離方面的應(yīng)用??取決于吸附劑和被吸附物的化學(xué)結(jié)構(gòu)和組成、吸附過(guò)程中平衡的壓力和溫度??等，吸附材料需滿足以下兩點(diǎn)：（１）吸附劑的吸附能力；（２）吸附劑對(duì)被吸附物??的選擇性。常用的吸附劑包括沸石、碳納米管、分子篩、硅膠、硅鋁酸鹽等［２７－３２］。??由于其孔徑和骨架可調(diào)節(jié)性，ＭＯＦ材料在氣體吸附和分離方面具有巨大的潛??力。在ＭＯＦ中實(shí)現(xiàn)選擇性氣體吸附主要有兩個(gè)作用：尺寸排阻（分子篩作用）和??吸附物－表面相互作用。Ｍ０Ｆ己經(jīng)被結(jié)合到薄膜材料中以進(jìn)行氣體的吸附和分離，??Ｇｕｏ課題組報(bào)導(dǎo)了銅網(wǎng)支撐的Ｃｕ３（ＢＴＣ）２ＭＯＦ薄膜，證明了從Ｈ２／ＣＨ４、Ｈ２／Ｎ２??和Ｈ２／Ｃ０２混合物中成功分離出Ｈ２?［３３］，發(fā)現(xiàn)該ＭＯＦ具有比傳統(tǒng)沸石材料高的分??離因子，對(duì)吐有特殊的選擇性（圖ｌ－４ａ），且該ＭＯＦ的可回收性進(jìn)一步增強(qiáng)了


本文編號(hào)：3022549