發(fā)布時間：2022-12-25 10:35

　　共價有機框架（Covalent Organic Frameworks,COFs）是一類由連接單元和共價連鎖單元構(gòu)成的晶態(tài)多孔聚合物。十幾年來,由于具有規(guī)整而可調(diào)節(jié)的孔結(jié)構(gòu)、低密度和較大的比表面積等特點,COFs在氣體吸附與分離、藥物傳輸、催化、傳感和儲能等領(lǐng)域一直受到廣泛關(guān)注。COFs的實際應(yīng)用在今后很長一段時間會受限于其連鎖單元的種類、多環(huán)境穩(wěn)定性和批量生產(chǎn)等。其中構(gòu)筑新的連鎖單元需依賴新的可逆反應(yīng)和新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),本文將利用咔唑衍生物特殊的幾何結(jié)構(gòu),合成新的C₂對稱性單體及其二維新拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)COFs,為COFs拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多樣化提供新思路。在本文第二章,首先合成了五個單體,并通過核磁和紅外等對它們進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。然后探索了基于已合成單體的COFs的合成條件,成功合成了五個亞胺類COFs。以9-（4-氨基苯基）-3,6-咔唑二胺為底物,與2,5-二甲氧基-1,4-苯二甲醛、2,5-二羥基-1,4-苯二甲醛和2,3-二甲氧基-1,4-苯二甲醛反應(yīng),分別合成了COF-P1、COF-P2和COF-P3;以1,3,5-苯三甲酰肼為底物,與2,5-二甲氧基-1,4-苯二甲醛和1,... 

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 COFs材料簡介
    1.2 COFs材料的設(shè)計
        1.2.1 骨架設(shè)計
        1.2.2 連接COFs單體的共價鍵類型
    1.3 COFs的合成方法
        1.3.1 溶劑熱法
        1.3.2 室溫合成法
        1.3.3 低溫合成法
        1.3.4 微波輔助法
        1.3.5 表面合成法
        1.3.6 離子熱法
    1.4 COFs材料的應(yīng)用
        1.4.1 COFs材料在氣體吸附和分離方面的應(yīng)用
        1.4.2 COFs材料在熒光與傳感方面的應(yīng)用
        1.4.3 COFs材料在催化方面的應(yīng)用
        1.4.4 COFs材料在載藥方面的應(yīng)用
        1.4.5 COFs材料在能量儲存與轉(zhuǎn)換方面的應(yīng)用
    1.5 論文的立論依據(jù)和設(shè)計思路
第二章 基于咔唑基的亞胺類COFs的制備和表征
    2.1 實驗試劑和儀器設(shè)備
    2.2 單體的合成
        2.2.1 9-(4-氨基苯基)-3,6-咔唑二胺的合成
        2.2.2 1 ,3,5-苯三甲酰肼的合成
        2.2.3 2 ,5-二甲氧基-1,4-苯二甲醛的合成
        2.2.4 2 ,5-二羥基-1,4-苯二甲醛的合成
        2.2.5 2 ,3-二甲氧基-1,4-苯二甲醛的合成
        2.2.6 2 ,3-二羥基-1,4-苯二甲醛的合成
    2.3 COFs的合成
        2.3.1 基于咔唑的COF-P1的合成
        2.3.2 基于咔唑的COF-P2的合成
        2.3.3 基于咔唑的COF-P3的合成
        2.3.4 基于酰腙的COF-P4的合成
        2.3.5 基于酰腙的COF-P5的合成
    2.4 已合成COFs的結(jié)構(gòu)表征
        2.4.1 基于咔唑的COF-P1的結(jié)構(gòu)表征
        2.4.2 基于咔唑的COF-P2的結(jié)構(gòu)表征
        2.4.3 基于咔唑的COF-P3的結(jié)構(gòu)表征
        2.4.4 基于酰腙的COF-P4的結(jié)構(gòu)表征
        2.4.5 基于酰腙的COF-P5的結(jié)構(gòu)表征
    2.5 已合成COFs的熱穩(wěn)定性
        2.5.1 基于咔唑的COFs的熱穩(wěn)定性
        2.5.2 基于酰腙的COFs的熱穩(wěn)定性
第三章 亞胺類COFs的性能研究
    3.1 基于咔唑的COF-P1 的CO_2/N_2 的吸附與分離
        3.1.1 COF-P1的CO_2 分離性能
        3.1.2 COF-P1的吸附熱
    3.2 基于咔唑的COF-P2 的CO_2/N_2 的吸附與分離
        3.2.1 COF-P2的CO_2 分離性能
        3.2.2 COF-P2的吸附熱
    3.3 基于咔唑的COF-P3 的CO_2/N_2 的吸附與分離
        3.3.1 COF-P3的CO_2 分離性能
        3.3.2 COF-P3的吸附熱
    3.4 基于咔唑的COFs的載藥性能
    3.5 基于酰腙的COF-P4(P5)的對染料的吸附性能
        3.5.1 染料的標(biāo)準(zhǔn)曲線
        3.5.2 COF-P4(P5)對染料的吸附試驗
第四章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附圖
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]共價有機骨架的設(shè)計、制備及應(yīng)用[J]. 周婷,龔祎凡,郭佳.  功能高分子學(xué)報. 2018(03)
[2]C2H4/CO2混合體系在活性炭上吸附的實驗與模型[J]. 劉偉,孫林兵,劉曉勤.  高�；瘜W(xué)工程學(xué)報. 2012(01)

碩士論文
[1]COFs材料多級孔道結(jié)構(gòu)和離子性孔壁結(jié)構(gòu)的研究[D]. 何改粉.蘭州大學(xué) 2017
[2]分子模擬技術(shù)在COF材料研究中的應(yīng)用[D]. 高佳.蘭州大學(xué) 2012



本文編號：3726447