金屬有機(jī)框架化合物（MOFs）由于具有比表面積大、結(jié)構(gòu)可設(shè)計調(diào)控等優(yōu)點(diǎn),因此在許多研究領(lǐng)域都擁有重要的潛在應(yīng)用。近年來MOFs可以作為熒光傳感材料識別水體中的重金屬離子污染物,同時以MOFs為前驅(qū)體制備的衍生物也可以作為電催化析氫反應(yīng)中的非貴金屬催化劑來降低反應(yīng)中的過電勢,從而為實現(xiàn)工業(yè)化電解水大規(guī)模制氫更近一步。因此,在本論文中,通過簡單的溶劑熱合成法制備了兩例三維MOFs材料,并系統(tǒng)的完成了材料在熒光傳感及電催化析氫反應(yīng)中的結(jié)構(gòu),性質(zhì)及機(jī)理研究。主要的研究內(nèi)容如下:（1）選取金屬La與三羧酸柔性配體1,3-雙（4-羧基苯氧基）苯甲酸（H₃cpbda）合成了一例La-MOFs,[La（cpbda）（H₂O）_1.5]_n,通過單晶衍射,粉末衍射,紅外,熱重等分析方法表征了該MOFs的三維結(jié)構(gòu)以及配體在結(jié)構(gòu)中的配位模式,由于其良好的穩(wěn)定性和熒光性質(zhì),因此選擇了16種陽離子和11種陰離子來研究材料的客體識別效應(yīng)。發(fā)現(xiàn)這例三維MOFs材料對Fe³⁺和Cr⁶⁺(Cr... 

【文章來源】：陜西科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

MOFs材料的應(yīng)用前景[15]

過程中通過電腦程序可以一直監(jiān)測溫度和壓力，從而可以更精確地控，微波輻射直接、均勻的與反應(yīng)物作用，因此利用微波加熱法得到的，粒徑大小均一且反應(yīng)時間很短（幾分鐘到幾小時），能耗低。因此，紀(jì)制備 MOFs 材料的一種較為可行的方法。界面擴(kuò)散法是一種實驗室常用的在常溫常壓下培養(yǎng) MOFs 晶體的方法散發(fā)生反應(yīng)從而形成產(chǎn)物。由于擴(kuò)散反應(yīng)的速率較低，因此往往能得少的晶體，但反應(yīng)周期長，難以得到大量樣品。因此只有部分體系的過擴(kuò)散法來培養(yǎng)。的三種方法目前都較為成熟，但在實驗過程中難以實現(xiàn)大批量合成。究 MOFs 材料例如催化、吸附等方面的性能時，通常需要較多的樣品的 MOFs 可以通過攪拌法來合成。目前，Cu-BDC 骨架、MOFs-5、ZIF-s 材料通過攪拌法已經(jīng)實現(xiàn)了大批量的合成。，文獻(xiàn)[25]中還介紹了許多合成方法（圖 1-2），例如電化學(xué)合成法，球等，不同的合成方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，因此在合成過程中，還需要摸索，找到最合適反應(yīng)體系的合成方法。

LaIII-和 CoII-MOFs 的熒光傳感及電催化析氫研究面積，規(guī)則的孔道及設(shè)計的極大自由度使得 MOFs 材料在許多方面都擁有重要用。但在一些研究領(lǐng)域，例如將 MOFs 材料應(yīng)用于能源催化領(lǐng)域。從理論上來設(shè)計具有供應(yīng)電子和接受電子能力的金屬中心和配體從而賦予 MOFs 催化性能現(xiàn)的，但原始的 MOFs 材料在強(qiáng)酸性或堿性水溶液中很不穩(wěn)定（催化中常見的），絕大部分的 MOFs 在該條件下會分解。同時，MOFs 材料的導(dǎo)電性一般都比接利用其作為電極，極具挑戰(zhàn)性[26]。因此，將 MOFs 作為能源催化劑具有一定前研究人員發(fā)現(xiàn)，由于原始 MOFs 材料具有結(jié)晶多孔結(jié)構(gòu)，因此它們的衍生物后經(jīng)常能形成分級多孔的結(jié)構(gòu)，可以具有不同水平的微孔，中孔和大孔[27-28]。況下，MOFs 衍生物不僅繼承了 MOFs 良好孔隙度的優(yōu)點(diǎn)，并且新形成的分層也具有良好的吸附和傳質(zhì)性能。因此 MOFs 材料的衍生物被大量合成并廣泛應(yīng)的領(lǐng)域，同時 MOFs 衍生物材料的合成方法迅速發(fā)展，目前已多種多樣[26,29-43

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]我國面臨的主要環(huán)境問題[J]. 韓國剛.  鶴城環(huán)境. 1990(01)

博士論文
[1]熒光化學(xué)傳感及分離材料的設(shè)計、合成與應(yīng)用[D]. 何春生.華東理工大學(xué) 2011



本文編號：3132455