骨架材料具有穩(wěn)定有序的孔結(jié)構(gòu)在分離領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),在分離過程中,骨架結(jié)構(gòu)分離膜突顯出精確、高選擇性及高通量等優(yōu)越性。通過錨定的共價(jià)鍵或配位鍵制備的骨架材料通常表現(xiàn)為結(jié)晶或微晶形態(tài),限制其在薄膜器件方面的應(yīng)用。靈活的分子間相互作用可以為多尺度組裝和加工提供足夠的結(jié)構(gòu)靈活性,為制備可加工性骨架軟材料帶來了機(jī)遇。本論文的研究主旨在于探索合適的結(jié)構(gòu)基元、結(jié)合模式,實(shí)現(xiàn)二維超分子骨架的制備并加工成膜用于選擇性分離。本論文中,我們提出協(xié)同柔性的連接方式及定向的結(jié)構(gòu)擴(kuò)展基元,可以構(gòu)筑適用于溶液加工的超分子骨架,并成功地加工成膜用于分子、納米粒子及液體等分離過程的選擇性分離。其中,以多金屬氧簇為載體集成定向的柱[5]芳烴-戊氰基結(jié)構(gòu)擴(kuò)展基元,協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)處的位阻效應(yīng)及柔性鍵接方式,通過分級(jí)組裝的策略制備柔性二維超分子骨架并用于膜分離功能化。具體的取得了以下進(jìn)展:1,建立了一維線性超分子聚合物工程平臺(tái)。設(shè)計(jì)柱[5]芳烴與戊氰基分別雙端共價(jià)修飾MnMo₆作為超分子單體,通過主-客體相互作用構(gòu)筑[2+2]型線性超分子聚合物,MnMo₆的靜電集成特點(diǎn)賦予超分子聚合物...

【文章頁數(shù)】：160 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
提要
摘要
Abstract
第一章 緒論
    第一節(jié) 多孔骨架材料
        1.1.1 金屬有機(jī)骨架
        1.1.2 共價(jià)有機(jī)骨架
        1.1.3 超分子骨架
    第二節(jié) 骨架結(jié)構(gòu)分離膜的研究進(jìn)展
        1.2.1 骨架結(jié)構(gòu)膜的制備方法
        1.2.2 骨架結(jié)構(gòu)膜的分離應(yīng)用
    第三節(jié) 多金屬氧簇框架化學(xué)進(jìn)展
        1.3.1 多金屬氧簇二維組裝
        1.3.2 多金屬氧簇交聯(lián)組裝
        1.3.3 多金屬氧簇骨架材料
    第四節(jié) 大環(huán)骨架結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展
        1.4.1 有機(jī)大環(huán)骨架材料
        1.4.2 有機(jī)大環(huán)與多金屬氧簇組裝
    第五節(jié) 論文選題思路
    參考文獻(xiàn)
第二章 一維超分子聚合物納米粒子及其染料吸附
    第一節(jié) 材料與制備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 表征儀器及方法
        2.1.3 DH和 SH的合成
        2.1.4 DG的合成
        2.1.5 TPE·Br的制備
        2.1.6 DH、SH和 DG的離子替換
        2.1.7 超分子凝膠的制備
        2.1.8 超分子聚合物納米粒子的制備
    第二節(jié) 復(fù)合物主體與客體的結(jié)合
        2.2.1 DH和 DG的表征
        2.2.2 DH和 DG的主客體識(shí)別
    第三節(jié) 線性超分子聚合
        2.3.1 DH(BPEA)@DG(TPE)的濃度滴定
        2.3.2 DH(BPEA)@DG(TPE)的擴(kuò)散排序
        2.3.3 DH(BPEA)@DG(TPE)的流變行為
        2.3.4 DH(BPEA)@DG(TPE)的結(jié)構(gòu)表征
    第四節(jié) 水中分散的超分子聚合物納米粒子
        2.4.1 水中主客體的表征
        2.4.2 納米粒子的制備和表征
        2.4.3 納米粒子的光學(xué)性質(zhì)
        2.4.4 納米粒子用于染料吸附
    第五節(jié) 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 二維超分子骨架用于納米粒子及染料的選擇性分離
    第一節(jié) 材料與制備
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑及材料
        3.1.2 表征方法及儀器
        3.1.3 主體DH(TBA)的合成
        3.1.4 客體SG和 TG的合成
        3.1.5 超分子骨架的制備
        3.1.6 納米分離膜的制備
        3.1.7 金納米粒子的制備
    第二節(jié) 復(fù)合物主體與客體的結(jié)合
        3.2.1 主體DH(TBA)的表征
        3.2.2 復(fù)合物主體DH與客體TG的結(jié)合
    第三節(jié) 二維超分子骨架的結(jié)構(gòu)表征
        3.3.1 超分子骨架的結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 柔性超分子骨架的制備
    第四節(jié) 超分子骨架分離膜用于金納米離子的分離
        3.4.1 超分子骨架分離膜的結(jié)構(gòu)表征
        3.4.2 金納米粒子的尺寸選擇性分離
        3.4.3 染料分子的電荷選擇性分離
    第五節(jié) 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 超分子骨架及其原位可切換液/液分離
    第一節(jié) 材料與制備
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        4.1.2 表征方法及儀器
        4.1.3 甲基柱[5]芳烴陽離子表面活性劑的合成
        4.1.4 復(fù)合物主體的制備
        4.1.5 客體BCB的合成
        4.1.6 超分子凝膠的制備
        4.1.7 超分子凝膠膜的制備
        4.1.8 液體分離效率和通量
    第二節(jié) 復(fù)合物主體與客體的結(jié)合
        4.2.1 復(fù)合物主體的表征
        4.2.2 柱[5]芳烴陽離子與客體的結(jié)合
        4.2.3 柱[5]芳烴陽離子與客體的結(jié)合
    第三節(jié) 超分子骨架凝膠的形成
        4.3.1 超分子纖維的形成過程
        4.3.2 超分子凝膠的形成
        4.3.3 超分子凝膠的骨架結(jié)構(gòu)表征
        4.3.4 超分子凝膠的力學(xué)性質(zhì)表征
        4.3.5 凝膠粒子的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性
    第四節(jié) 超分子凝膠膜的液/液分離
        4.4.1 超分子凝膠膜的結(jié)構(gòu)表征
        4.4.2 可切換式連續(xù)的液/液分離
        4.4.3 液/液分離的適應(yīng)性
        4.4.4 超分子凝膠膜的浸潤(rùn)行為
        4.4.5 耗散粒子動(dòng)力學(xué)模擬
    第五節(jié) 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 結(jié)論與展望
作者簡(jiǎn)歷
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果
致謝



本文編號(hào)：3929423