三苯胺功能化的POSS基雜化多孔聚合物的合成及其應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2021-05-09 06:56
有機(jī)多孔聚合物因其大的比表面積,低骨架密度,高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn),在氣體吸附與存儲、催化、化學(xué)檢測、環(huán)境保護(hù)等諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。有機(jī)多孔聚合物通常選用不同剛性結(jié)構(gòu)分子作為構(gòu)造塊,通過化學(xué)鍵連接方式來制備,因其合成方法的多樣性和高效性是當(dāng)前研究熱點(diǎn)。選用不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和功能的剛性分子作為構(gòu)造塊進(jìn)行拓?fù)浣M合,可以得到新型結(jié)構(gòu)和優(yōu)異性能的功能性多孔材料;\型低聚倍半硅氧烷(POSS)是一類具有三維結(jié)構(gòu)的剛性分子,具有多個反應(yīng)位點(diǎn),熱穩(wěn)定性好,這些特點(diǎn)使其成為制備有機(jī)-無機(jī)雜化多孔聚合物的重要構(gòu)筑單元。三苯胺(TPA)及其衍生物是一種非常重要的含氮雜環(huán)化合物,因具有高熒光性、高發(fā)光效率和高光電導(dǎo)性等特點(diǎn),使其經(jīng)常用于光電器件制作。此外,高化學(xué)/熱穩(wěn)定性也是三苯胺具有的特性之一。以上特點(diǎn)使得三苯胺及其衍生物適用于制備熒光有機(jī)多孔聚合物。基于以上分析,籠型低聚倍半硅氧烷(POSS)和三苯胺的剛性結(jié)構(gòu)與多官能度等特性可以使得二者通過共價鍵來制備新型有機(jī)-無機(jī)熒光雜化多孔聚合物。本論文圍繞三苯胺功能化的POSS基雜化多孔聚合的制備與應(yīng)用為中心,進(jìn)行了以下三個方面的研究:1.以八乙烯基PO...
【文章來源】:山東大學(xué)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)】:108 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 有機(jī)多孔聚合物的設(shè)計合成及應(yīng)用
1.2.1 共價有機(jī)骨架(COFs)
1.2.2 超交聯(lián)多孔有機(jī)聚合物(HCPs)
1.2.3 共軛微孔有機(jī)聚合物(CMPs)
1.2.4 三嗪基有機(jī)聚合物(TOFs)
1.3 多孔聚合物的應(yīng)用領(lǐng)域
1.3.1 氣體分離與存儲
1.3.2 催化
1.3.3 化學(xué)檢測
1.3.4 環(huán)境保護(hù)
1.3.5 藥物運(yùn)輸與釋放
1.4 POSS基雜化多孔聚合物的合成及其應(yīng)用
1.4.1 多面體低聚倍半硅氧烷(POSS)簡介
1.4.2 Friedel-Crafts反應(yīng)制備POSS基多孔聚合物及其應(yīng)用
1.4.3 Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)制備POSS基多孔聚合物及其應(yīng)用
1.4.4 Heck反應(yīng)制備POSS基多孔聚合物及其應(yīng)用
1.5 三苯胺多孔聚合物的合成及其應(yīng)用
1.6 本課題研究內(nèi)容及意義
參考文獻(xiàn)
第二章 基于Scholl Coupling反應(yīng)制備三苯胺功能化的POSS基熒光雜化多孔聚合物及其應(yīng)用研究
2.1 前言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗原料
2.2.2 試劑的純化及處理
2.2.3 儀器及測試方法
2.2.3.1 傅里葉-紅外(FT-IR)分析
2.2.3.2 核磁共振譜分析
2.2.3.3 多孔性能分析
2.2.3.4 元素分析
2.2.3.5 多孔聚合物熒光性能研究
2.2.3.6 熱重(TGA)分析
2.2.3.7 粉末X-射線衍射(PXRD)分析
2.2.3.8 場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)與能譜(EDS)分析
2.2.3.9 高分辨率透射電鏡(HR-TEM)分析
2.2.3.10 顯微共焦拉曼光譜儀(Raman Spectrometer)分析
2.2.3.11 CO_2吸附性能分析
2.2.3.12 碘吸附的測試分析
2.2.3.13 金屬離子檢測的測試分析
2.2.3.14 硝基化合物檢測的測試分析
2.2.4 目標(biāo)產(chǎn)物的合成方法
2.2.4.1 八乙烯基POSS(OVS)的合成
2.2.4.2 三苯胺功能化籠型倍半硅氧烷單體(OTS)的合成
2.2.4.3 三苯胺功能化的POSS基熒光雜化多孔聚合物( HLPP-OTS-1)的合成
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 實驗設(shè)計
2.3.2 OTS的結(jié)構(gòu)表征
2.3.3 HLPP-OTS-1的結(jié)構(gòu)表征
2.3.4 HLPP-OTS-1的孔性能
2.3.5 OTS和HLPP-OTS-1的熱穩(wěn)定性能
2.3.6 OTS和HLPP-OTS-1的形貌特征
2.3.7 OTS和HLPP-OTS-1的熒光性能
2.3.8 HLPP-OTS-1的CO_2吸附性能
2.3.9 HLPP-OTS-1的在碘捕獲方面的應(yīng)用
2.3.9.1 HLPP-OTS-1的碘蒸氣吸附研究
2.3.9.2 HLPP-OTS-1對溶液碘的吸附研究
2.3.9.3 HLPP-OTS-1的再生和重復(fù)利用
2.3.10 HLPP-OTS-1在熒光檢測方面的應(yīng)用
2.3.10.1 金屬離子檢測方面的應(yīng)用
2.3.10.2 硝基化合物檢測方面的應(yīng)用
2.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 基于Friedel-Crafts反應(yīng)制備三苯胺功能化的POSS基熒光雜化多孔聚合物及其應(yīng)用研究
3.1 前言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料
3.2.2 試劑的純化及處理
3.2.3 儀器及測試方法
3.2.3.1 傅里葉-紅外(FT-IR)分析
3.2.3.2 元素分析
3.2.3.3 多孔性能分析
3.2.3.4 熱重(TGA)分析
3.2.3.5 粉末X-射線衍射(PXRD)分析
3.2.3.6 硝基化合物檢測的測試分析
3.2.4 三苯胺功能化的POSS基熒光雜化多孔聚合物(HLPP-OTS-2)的合成方法
3.3 實驗結(jié)果與討論
3.3.1 HLPP-OTS-2的結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 HLPP-OTS-2的熱穩(wěn)定性
3.3.3 HLPP-OTS-2的形貌特征
3.3.4 HLPP-OTS-2的孔性能
3.3.5 HLPP-OTS-2的熒光性能
3.3.6 HLPP-OTS-2對硝基化合物檢測性能的研究
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 結(jié)論
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
學(xué)位論文評閱及答辯情況表
本文編號:3176847
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【文章頁數(shù)】:108 頁
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中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 有機(jī)多孔聚合物的設(shè)計合成及應(yīng)用
1.2.1 共價有機(jī)骨架(COFs)
1.2.2 超交聯(lián)多孔有機(jī)聚合物(HCPs)
1.2.3 共軛微孔有機(jī)聚合物(CMPs)
1.2.4 三嗪基有機(jī)聚合物(TOFs)
1.3 多孔聚合物的應(yīng)用領(lǐng)域
1.3.1 氣體分離與存儲
1.3.2 催化
1.3.3 化學(xué)檢測
1.3.4 環(huán)境保護(hù)
1.3.5 藥物運(yùn)輸與釋放
1.4 POSS基雜化多孔聚合物的合成及其應(yīng)用
1.4.1 多面體低聚倍半硅氧烷(POSS)簡介
1.4.2 Friedel-Crafts反應(yīng)制備POSS基多孔聚合物及其應(yīng)用
1.4.3 Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)制備POSS基多孔聚合物及其應(yīng)用
1.4.4 Heck反應(yīng)制備POSS基多孔聚合物及其應(yīng)用
1.5 三苯胺多孔聚合物的合成及其應(yīng)用
1.6 本課題研究內(nèi)容及意義
參考文獻(xiàn)
第二章 基于Scholl Coupling反應(yīng)制備三苯胺功能化的POSS基熒光雜化多孔聚合物及其應(yīng)用研究
2.1 前言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗原料
2.2.2 試劑的純化及處理
2.2.3 儀器及測試方法
2.2.3.1 傅里葉-紅外(FT-IR)分析
2.2.3.2 核磁共振譜分析
2.2.3.3 多孔性能分析
2.2.3.4 元素分析
2.2.3.5 多孔聚合物熒光性能研究
2.2.3.6 熱重(TGA)分析
2.2.3.7 粉末X-射線衍射(PXRD)分析
2.2.3.8 場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)與能譜(EDS)分析
2.2.3.9 高分辨率透射電鏡(HR-TEM)分析
2.2.3.10 顯微共焦拉曼光譜儀(Raman Spectrometer)分析
2.2.3.11 CO_2吸附性能分析
2.2.3.12 碘吸附的測試分析
2.2.3.13 金屬離子檢測的測試分析
2.2.3.14 硝基化合物檢測的測試分析
2.2.4 目標(biāo)產(chǎn)物的合成方法
2.2.4.1 八乙烯基POSS(OVS)的合成
2.2.4.2 三苯胺功能化籠型倍半硅氧烷單體(OTS)的合成
2.2.4.3 三苯胺功能化的POSS基熒光雜化多孔聚合物( HLPP-OTS-1)的合成
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 實驗設(shè)計
2.3.2 OTS的結(jié)構(gòu)表征
2.3.3 HLPP-OTS-1的結(jié)構(gòu)表征
2.3.4 HLPP-OTS-1的孔性能
2.3.5 OTS和HLPP-OTS-1的熱穩(wěn)定性能
2.3.6 OTS和HLPP-OTS-1的形貌特征
2.3.7 OTS和HLPP-OTS-1的熒光性能
2.3.8 HLPP-OTS-1的CO_2吸附性能
2.3.9 HLPP-OTS-1的在碘捕獲方面的應(yīng)用
2.3.9.1 HLPP-OTS-1的碘蒸氣吸附研究
2.3.9.2 HLPP-OTS-1對溶液碘的吸附研究
2.3.9.3 HLPP-OTS-1的再生和重復(fù)利用
2.3.10 HLPP-OTS-1在熒光檢測方面的應(yīng)用
2.3.10.1 金屬離子檢測方面的應(yīng)用
2.3.10.2 硝基化合物檢測方面的應(yīng)用
2.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 基于Friedel-Crafts反應(yīng)制備三苯胺功能化的POSS基熒光雜化多孔聚合物及其應(yīng)用研究
3.1 前言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原料
3.2.2 試劑的純化及處理
3.2.3 儀器及測試方法
3.2.3.1 傅里葉-紅外(FT-IR)分析
3.2.3.2 元素分析
3.2.3.3 多孔性能分析
3.2.3.4 熱重(TGA)分析
3.2.3.5 粉末X-射線衍射(PXRD)分析
3.2.3.6 硝基化合物檢測的測試分析
3.2.4 三苯胺功能化的POSS基熒光雜化多孔聚合物(HLPP-OTS-2)的合成方法
3.3 實驗結(jié)果與討論
3.3.1 HLPP-OTS-2的結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 HLPP-OTS-2的熱穩(wěn)定性
3.3.3 HLPP-OTS-2的形貌特征
3.3.4 HLPP-OTS-2的孔性能
3.3.5 HLPP-OTS-2的熒光性能
3.3.6 HLPP-OTS-2對硝基化合物檢測性能的研究
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 結(jié)論
致謝
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學(xué)位論文評閱及答辯情況表
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