發(fā)布時(shí)間：2023-05-27 19:26

　　太陽能光催化裂解水制氫是當(dāng)前能源研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。相比無機(jī)半導(dǎo)體,D-A共軛多孔聚合物具有結(jié)構(gòu)、能帶易調(diào)節(jié),光譜響應(yīng)范圍廣,易功能化等顯著特點(diǎn),近年來受到研究者的青睞。其中,基于苯并噻二唑的共軛聚合物表現(xiàn)出較高的光催化制氫性能,本課題組前期研究結(jié)果表明苯并噻二唑5、6位同時(shí)具有給電子的甲氧基和吸電子氟有利于增強(qiáng)活性位點(diǎn)和質(zhì)子耦合電子轉(zhuǎn)移(PCET)作用。本論文在此工作基礎(chǔ)上,對相應(yīng)聚合物進(jìn)行功能化修飾,調(diào)節(jié)材料的光吸收,能級位置,電子傳輸效率,從而制備更為高效的光催化劑。主要研究內(nèi)容如下:(1)利用甲醇功能化修飾聚合物BBTFF使其主干結(jié)構(gòu)上受體單元其中一個(gè)氟被甲氧基取代得到BBTFF-C1O1,同樣方法制備了BBTFF-C2O1、BBTFF-C4O1與BBTFF-C8O1。FTIR、XPS、固體¹³C-CP/MAS NMR等表征證明了材料功能化修飾成功,BBTFF-C1O1產(chǎn)氫速率為291.0μmol/h/30mg,與直接聚合法相當(dāng),印證了這種功能化修飾方法的可行性。烷基側(cè)鏈可以降低帶隙,增強(qiáng)制氫性能。但更長的烷基鏈對產(chǎn)氫活性有所不利,歸因于烷基鏈的疏水性質(zhì)。(2...

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
縮略詞表
第一章 緒論
    1 引言
    2 有機(jī)聚合物光催化產(chǎn)氫發(fā)展概述
        2.1 線性有機(jī)聚合物光催化產(chǎn)氫
        2.2 有機(jī)共軛多孔聚合物光催化產(chǎn)氫
            2.2.1 共軛多孔聚合物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與產(chǎn)氫性能關(guān)系
            2.2.2 調(diào)控活性位點(diǎn)提升共軛多孔聚合物產(chǎn)氫活性
            2.2.3 界面效應(yīng)與共軛多孔聚合物產(chǎn)氫活性關(guān)系
            2.2.4 “弱D強(qiáng) A”組合增強(qiáng)共軛多孔聚合物產(chǎn)氫活性
    3 有機(jī)聚合物功能化修飾
        3.1 有機(jī)聚合物功能化修飾發(fā)展概述
        3.2 親核取代反應(yīng)用于聚合物功能化修飾
        3.3 苯并噻二唑基聚合物功能化修飾
    4 立題依據(jù)及內(nèi)容
第二章 BBTFF烷基側(cè)鏈功能化修飾增強(qiáng)光催化產(chǎn)氫性能
    1 引言
    2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.1 儀器與試劑
        2.2 光催化材料的合成
            2.2.1 合成1,3,5-三乙炔基苯
            2.2.2 合成4,7-二溴-5,6-二氟苯并[c] [1,2,5]噻二唑
            2.2.3 制備BBTFF有機(jī)共軛微孔聚合物
            2.2.4 4,7-二溴-5,6-二氟苯并[c] [1,2,5]噻二唑親核取代反應(yīng)
            2.2.5 制備BBTFF烷基側(cè)鏈功能化修飾材料
        2.3 材料的表征
        2.4 光催化產(chǎn)氫實(shí)驗(yàn)
            2.4.1 可見光照射下光催化產(chǎn)氫實(shí)驗(yàn)
            2.4.2 表觀量子效率(AQY)測試實(shí)驗(yàn)
        2.5 光電化學(xué)性能測試
    3 結(jié)果與討論
        3.1 BBTFF功能化修飾當(dāng)量篩選
        3.2 BBTFF及其烷基側(cè)鏈功能化修飾材料的結(jié)構(gòu)分析
        3.3 BBTFF及其烷基側(cè)鏈功能化修飾材料的產(chǎn)氫性能
        3.4 烷基側(cè)鏈功能化修飾增強(qiáng)光催化產(chǎn)氫機(jī)理分析
    4 本章小結(jié)
第三章 BBTFF親水型側(cè)鏈功能化修飾增強(qiáng)界面效應(yīng)及其光催化產(chǎn)氫性能
    1 引言
    2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.1 儀器與試劑
        2.2 光催化材料的合成
        2.3 材料的表征
        2.4 光催化產(chǎn)氫實(shí)驗(yàn)
            2.4.1 可見光照射下光催化產(chǎn)氫實(shí)驗(yàn)
            2.4.2 表觀量子效率(AQY)測試實(shí)驗(yàn)
        2.5 光電化學(xué)性能測試
    3 結(jié)果與討論
        3.1 BBTFF及其親水型側(cè)鏈功能化修飾聚合物材料結(jié)構(gòu)分析
        3.2 BBTFF及其親水型側(cè)鏈功能化修飾材料的產(chǎn)氫性能
        3.3 親水型側(cè)鏈功能化修飾增強(qiáng)光催化產(chǎn)氫機(jī)理分析
    4 本章小結(jié)
第四章 BBTF功能化修飾引入亞砜構(gòu)建“弱D強(qiáng) A”型聚合物光催化產(chǎn)氫性能
    1 引言
    2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.1 儀器與試劑
        2.2 光催化材料的合成
            2.2.1 合成4,7-二溴-5-氟苯并[c] [1,2,5]噻二唑
            2.2.2 制備BBTFF有機(jī)共軛微孔聚合物
            2.2.3 4,7-二溴-5-氟苯并[c] [1,2,5]噻二唑甲硫基取代及氧化條件
            2.2.4 制備后修飾聚合物BBTSCH3和BBTSOCH
            2.2.5 普適性實(shí)驗(yàn)材料制備
        2.3 材料的表征
        2.4 光催化產(chǎn)氫實(shí)驗(yàn)
            2.4.1 可見光照射下光催化產(chǎn)氫實(shí)驗(yàn)
            2.4.2 表觀量子效率(AQY)測試實(shí)驗(yàn)
        2.5 光電化學(xué)性能測試
    3 結(jié)果與討論
        3.1 BBTF、BBTSCH3、BBTSOCH3 三種材料的結(jié)構(gòu)分析
        3.2 BBTF、BBTSCH3、BBTSOCH3 三種材料的產(chǎn)氫性能
        3.3 光催化產(chǎn)氫機(jī)理分析
        3.4 普適性產(chǎn)氫實(shí)驗(yàn)
    4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    1 結(jié)論
    2 展望
參考文獻(xiàn)
附圖
附錄:碩士期間發(fā)表論文
致謝



本文編號：3824124