乙炔、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氮氣等氣體的分離與純化對能源、環(huán)保、化學(xué)工業(yè)等至關(guān)重要。傳統(tǒng)的氣體分離純化技術(shù)主要采用高能耗高成本的低溫精餾或吸收。相比之下,非熱驅(qū)動的吸附分離被認(rèn)為有望取代傳統(tǒng)的分離技術(shù),具有低能耗、高效率、綠色環(huán)保等優(yōu)勢。吸附分離的效率主要取決于吸附劑的孔隙結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)。相比于傳統(tǒng)多孔材料(如沸石、活性炭等),金屬有機(jī)框架材料作為一種新型多孔材料,能夠?qū)崿F(xiàn)對孔隙結(jié)構(gòu)的精確調(diào)控和功能化。這為針對不同氣體性質(zhì),設(shè)計合成用于特定分離目標(biāo)的新型吸附材料提供了可能性。本工作以乙炔、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氮氣等氣體的吸附分離為應(yīng)用目標(biāo),為了探索有機(jī)配體及其功能位點對材料的合成、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及吸附分離性能的影響,選擇具有Lewis堿性吡啶位點的6-(4-羧基苯基)煙酸、具有供電基團(tuán)(甲氧基、乙氧基)的間苯二甲酸為主配體,4,4’-聯(lián)吡啶及其含疏水基團(tuán)的衍生物等為輔助配體,硝酸鋅或硝酸鈷等金屬鹽為原料,在溶劑熱條件下合成了15個配合物。對系列配合物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征和穩(wěn)定性性能測試,并系統(tǒng)研究了其氣體吸附分離性能。具體如下:1、以6-(4-羧基苯基)煙酸(H₂

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 金屬有機(jī)框架材料簡介
    1.3 金屬有機(jī)框架材料的合成方法
    1.4 金屬有機(jī)框架材料的合成設(shè)計
        1.4.1 金屬節(jié)點
        1.4.2 有機(jī)配體
    1.5 金屬有機(jī)框架材料的應(yīng)用前景
        1.5.1 金屬有機(jī)框架材料在氣體儲存方面的應(yīng)用
        1.5.2 金屬有機(jī)框架材料在氣體吸附分離中的應(yīng)用
        1.5.3 金屬有機(jī)框架材料在液相吸附分離中的應(yīng)用
    1.6 本文選題意義及研究內(nèi)容
第二章 基于6-(4-羧基苯基)煙酸和聯(lián)吡啶配體Zn-MOF的合成及其吸附性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 材料與方法
        2.2.2 配合物1-7的合成
        2.2.3 配合物1-4晶體結(jié)構(gòu)表征
        2.2.4 氣體吸附實驗
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 配合物1-4晶體結(jié)構(gòu)分析
        2.3.2 配合物1-7的表征分析
        2.3.3 配合物1-7的吸附分離性能
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于5-乙氧基間苯二甲酸和聯(lián)吡啶配體Co-MOF、Zn-MOF的合成及其吸附性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 材料與方法
        3.2.2 配合物8-12的合成
        3.2.3 配合物8、9、11、12晶體結(jié)構(gòu)表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 配合物8、9、11、12晶體結(jié)構(gòu)分析
        3.3.2 配合物8-12的表征分析
        3.3.3 配合物8-12的吸附分離性能
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于5-甲氧基間苯二甲酸和聯(lián)吡啶配體Co-MOF的合成及其吸附性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 材料與方法
        4.2.2 配合物13-15的合成
        4.2.3 配合物13和14晶體結(jié)構(gòu)表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 配合物13和14晶體結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 配合物13-15的表征分析
        4.3.3 配合物13-15的吸附分離性能
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 A 配合物部分結(jié)構(gòu)及性能表征數(shù)據(jù)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的科研成果



本文編號：3790258