發(fā)布時(shí)間：2017-06-22 12:06

  本文關(guān)鍵詞：烯醇—酮式互變異構(gòu)共價(jià)有機(jī)框架材料的合成、表征及在水處理中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：共價(jià)有機(jī)框架材料(Covalent Organic Frameworks,COFs)是一類由共價(jià)鍵連接的、具有開(kāi)放且規(guī)整的孔道結(jié)構(gòu)、高比表面積以及易于修飾的晶形有機(jī)多孔材料。自2005年首例COFs報(bào)道以來(lái),該材料便引起了廣泛關(guān)注。至目前為止,COFs材料的應(yīng)用研究已經(jīng)涉及氣體儲(chǔ)存、光電器件、藥物釋放、催化和分離領(lǐng)域。然而,COFs在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用卻鮮有報(bào)道。利用COFs材料的特性實(shí)現(xiàn)其在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用主要存在兩大挑戰(zhàn)：1)由于合成COFs的反應(yīng)一般都是可逆的脫水縮合反應(yīng),在潮濕的環(huán)境下逆反應(yīng)的發(fā)生導(dǎo)致COFs結(jié)構(gòu)塌陷。2)通過(guò)傳統(tǒng)方法合成的COFs材料均以粉末的形式存在,難以獲得連續(xù)的無(wú)缺陷純COFs材料分離膜。本文旨在探索烯醇-酮式互變異構(gòu)COFs在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用,主要包括以下四方面內(nèi)容：(1)烯醇-酮式互變異構(gòu)COFs材料粉體的合成、表征及對(duì)染料吸附性能研究：結(jié)合一步可逆的席夫堿反應(yīng)和一步不可逆的烯醇-酮式互變異構(gòu)制備得兩種不同孔徑的COFs材料—-TpPa COF和TpBD COF。進(jìn)一步研究了TpPa COF和TpBD COF在水體中對(duì)染料的吸附性能。結(jié)果表明,在pH=7的條件下,兩種COFs對(duì)亞甲基藍(lán)的飽和吸附量在120 mgg-1左右,而對(duì)橙黃G幾乎沒(méi)有吸附性能。并且兩種COFs均具有很好的可再生性以及水穩(wěn)定性。(2)TpPa COF/纖維素混合基質(zhì)膜的制備、表征及對(duì)染料截留性能研究：通過(guò)制備不同摻雜量的TpPa COF/纖維素混合基質(zhì)膜并對(duì)其分離性能進(jìn)行研究。結(jié)果表面,TpPa COF內(nèi)的孔道可以作為水通道并具有孔道篩分作用。(3)純TpPa COFs薄膜的制備、表征及對(duì)染料的截留性能研究：首先,使用Layer-by-Layer生長(zhǎng)法在多巴胺修飾的陽(yáng)極氧化鋁和聚偏氟乙烯(PVDF)表面制備TpPa COF薄膜,聚偏氟乙烯為基底的TpPa COF薄膜對(duì)剛果紅溶液表現(xiàn)出優(yōu)秀的截留性能；其次,使用晶種二次生長(zhǎng)法在陽(yáng)極氧化鋁(AAO)表面制備TpPa COF薄膜。兩種方法制得的TpPa COF薄膜在電鏡下均可以看到致密的結(jié)構(gòu)。(4) TpPa COF中空球形材料的制備：以Si02微球?yàn)槟０?通過(guò)對(duì)其表面胺基化改性從而提供COFs構(gòu)筑基元分子的錨定位點(diǎn),接著在溶劑熱體系中繼續(xù)生長(zhǎng)獲得SiO2/TpPa COF核殼結(jié)構(gòu),并通過(guò)HF蝕刻的去模板技術(shù)獲得TpPa COF中空球形材料。
【關(guān)鍵詞】：共價(jià)有機(jī)框架材料 烯醇-酮式互變異構(gòu) 吸附 膜分離 中空球形材料
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ051.893
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 緒論12-34
• 1.1 引言12-13
• 1.2 COFs材料的結(jié)構(gòu)研究13-23
• 1.2.1 COFs材料的分類13-14
• 1.2.2 COFs材料的制備方法14-17
• 1.2.3 COFs材料的設(shè)計(jì)合成17-20
• 1.2.4 COFs材料的水穩(wěn)定性20-23
• 1.3 COFs材料的應(yīng)用研究23-31
• 1.3.1 COFs材料在氣體儲(chǔ)存中的應(yīng)用23-24
• 1.3.2 COFs材料在光電器件中的應(yīng)用24-25
• 1.3.3 COFs材料在藥物釋放中的應(yīng)用25
• 1.3.4 COFs材料在催化領(lǐng)域中的應(yīng)用25-26
• 1.3.5 COFs材料在分離領(lǐng)域中的應(yīng)用26-29
• 1.3.6 COFs材料薄膜領(lǐng)域的應(yīng)用29-31
• 1.4 課題的提出與研究方案31-34
• 第二章 烯醇-酮式互變異構(gòu)型COFs材料粉體的制備、表征及對(duì)染料吸附性能研究34-59
• 2.1 前言34-35
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料35
• 2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備35-36
• 2.4 實(shí)驗(yàn)方法36-43
• 2.4.1 構(gòu)筑基元化合物1,3,5-三醛基間苯三酚(Tp)的制備36-37
• 2.4.2 溶劑熱法制備共價(jià)有機(jī)框架材料37-39
• 2.4.3 靜態(tài)染料吸附實(shí)驗(yàn)39
• 2.4.4 COFs吸附性能分析39
• 2.4.5 COFs吸附等溫線擬合39-40
• 2.4.6 吸附質(zhì)濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制40-41
• 2.4.7 表征41-43
• 2.5 結(jié)果與討論43-58
• 2.5.1 1,3,5-三醛基間苯三酚(Tp)的核磁共振(1H NMR)分析43-44
• 2.5.2 TpPa COF的表征44-48
• 2.5.3 TpBD COF的表征48-52
• 2.5.4 COFs材料靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)52-58
• 2.6 小結(jié)58-59
• 第三章 TpPa COF/纖維素混合基質(zhì)膜的制備、表征及對(duì)染料截留性能研究59-67
• 3.1 前言59
• 3.2 實(shí)驗(yàn)材料59-60
• 3.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備60
• 3.4 實(shí)驗(yàn)方法60-63
• 3.4.1 TpPa COF/纖維素混合基質(zhì)膜的制備60-61
• 3.4.2 表征61-63
• 3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果63-66
• 3.5.1 TpPa COF/纖維素混合基質(zhì)膜的表征63-65
• 3.5.2 TpPa COF/纖維素混合基質(zhì)膜分離性能測(cè)試65-66
• 3.6 小結(jié)66-67
• 第四章 純COFs材料薄膜的制備、表征及對(duì)染料的截留性能研究67-79
• 4.1 前言67
• 4.2 實(shí)驗(yàn)材料67-68
• 4.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備68
• 4.4 實(shí)驗(yàn)方法68-71
• 4.4.1 多巴胺修飾AAO和PVDF基底68
• 4.4.2 Layer-by-layer法制備COFs薄膜68-70
• 4.4.3 晶種二次生長(zhǎng)法制備AAO為基底的TpPa COF薄膜初探70
• 4.4.4 表征70-71
• 4.5 結(jié)果與討論71-78
• 4.5.1 Layer-by-Layer法制備的TpPa COF薄膜的表征71-77
• 4.5.2 晶種二次生長(zhǎng)法制備的TpPa COF薄膜的表征77-78
• 4.6 小結(jié)78-79
• 第五章 COFs中空球形材料的制備及表征79-86
• 5.1 前言79
• 5.2 實(shí)驗(yàn)材料79
• 5.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備79-80
• 5.4 實(shí)驗(yàn)方法80-82
• 5.4.1 單分散SiO_2微球的制備80
• 5.4.2 單分散SiO_2微球的表面胺基化改性80-81
• 5.4.3 SiO_2/TpPa COF核殼結(jié)構(gòu)材料的制備81
• 5.4.4 SiO_2/TpPa COF中空球形材料的制備81-82
• 5.4.5 表征82
• 5.5 結(jié)果與討論82-85
• 5.5.1 單分散SiO_2微球的表征82-83
• 5.5.2 SiO_2/TpPa COF核殼結(jié)構(gòu)材料的表征83-84
• 5.5.3 TpPa COF中空球形材料的表征84-85
• 5.6 小結(jié)85-86
• 第六章 總結(jié)與展望86-89
• 6.1 全文主要結(jié)論86-87
• 6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)87
• 6.3 不足與展望87-89
• 參考文獻(xiàn)89-97
• 作者簡(jiǎn)介97

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 馮鋒,王少兵;互變異構(gòu)關(guān)系中的歷程淺析[J];雁北師院學(xué)報(bào);1997年05期

2 王艷花,鄒建衛(wèi),張兵,曾敏,馬國(guó)正,俞慶森;2-酰基-1,3-環(huán)二酮類化合物互變異構(gòu)的理論計(jì)算[J];結(jié)構(gòu)化學(xué);2004年08期

3 道壽櫻;;有機(jī)物的“雙重反應(yīng)性”與“互變異構(gòu)”[J];黔西南民族師范高等專科學(xué)校學(xué)報(bào);2006年03期

4 胡家振;;有機(jī)染料的互變異構(gòu)(續(xù)完)[J];染料工業(yè);1988年03期

5 胡艾希;淺談含氮芳雜環(huán)化合物的互變異構(gòu)和酸堿性[J];婁底師專學(xué)報(bào);1989年04期

6 童沈陽(yáng);曾偉;杜植華;;有機(jī)試劑結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的研究——Ⅳ.金蓮橙000的酸堿平衡、互變異構(gòu)平衡及存在形式的研究[J];分析化學(xué);1990年12期

7 江云寶;葉濃;;有序介質(zhì)中二苯甲酰甲烷的酮醇互變異構(gòu)[J];化學(xué)學(xué)報(bào);1992年09期

8 劉輝,王璧人,李慕潔,彭勤紀(jì);4-甲基-6-羥基-2-吡啶酮衍生物的互變異構(gòu)研究[J];大連理工大學(xué)學(xué)報(bào);1992年04期

9 葉松;鹵取代對(duì)三氮系1-3H原子轉(zhuǎn)移互變異構(gòu)影響的理論研究[J];高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào);2002年01期

10 黃美蘭,商志才,鄒建衛(wèi),俞慶森,楊定亞;苯甲酰-1,3-環(huán)己二酮類化合物互變異構(gòu)的理論計(jì)算[J];結(jié)構(gòu)化學(xué);2002年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 陳鵬忠;楊清正;;由3-鈉氧基BODIPY互變異構(gòu)產(chǎn)生的具有特殊結(jié)構(gòu)的BODIPY類似物[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第21分會(huì)：光化學(xué)[C];2014年

2 詹克明;袁建明;蔣曉馬;;順式、反式丁烯二酸互變異構(gòu)的DNMR研究[A];第四屆全國(guó)波譜學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];1986年

3 錢鷹;肖國(guó)民;林保平;袁春偉;;水楊叉縮芳胺衍生物晶體中的質(zhì)子轉(zhuǎn)移和互變異構(gòu)[A];第五屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集Ⅱ[C];2004年

4 蘭婭星;趙彥英;薛佳丹;鄭旭明;;2,5-二巰基-1,3,4-噻二唑醇-酮式的互變異構(gòu)指認(rèn):共振拉曼光譜和密度泛函理論計(jì)算[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第39分會(huì)：化學(xué)動(dòng)力學(xué)[C];2014年

5 錢鷹;肖國(guó)民;林保平;袁春偉;;水楊叉縮芳胺衍生物晶體中的質(zhì)子轉(zhuǎn)移和互變異構(gòu)[A];第七屆全國(guó)精細(xì)化學(xué)品化學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王艷花;多羰基化合物互變異構(gòu)及構(gòu)效關(guān)系的理論研究[D];浙江大學(xué);2005年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 陳俊杰;烯醇—酮式互變異構(gòu)共價(jià)有機(jī)框架材料的合成、表征及在水處理中的應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2016年

2 彭曉偉;雜環(huán)有機(jī)非線性光學(xué)材料的合成表征與互變異構(gòu)性質(zhì)研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2010年

3 馬芳;2-丙�；�-5-甲酸乙酯基-1，，3-環(huán)己二酮互變異構(gòu)的NMR研究[D];華東師范大學(xué);2008年

4 趙永信;氣相色譜研究β-二酮酯化合物的互變異構(gòu)[D];浙江大學(xué);2006年

5 王麗娜;亞胺型、烯胺型1,5-苯并硫氮雜卓在溶液中的穩(wěn)定性、互變異構(gòu)及其固態(tài)時(shí)熱穩(wěn)定性的研究[D];河北師范大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：烯醇—酮式互變異構(gòu)共價(jià)有機(jī)框架材料的合成、表征及在水處理中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：471737