离子型共价有机框架材料及复合材料的设计、合成与应用探究
发布时间：2022-02-18 08:55
随着社会人口的增加以及社会的发展,全球对能源的需求正在迅速扩大。此外,工业与生活中的二氧化碳排放也正在给人类社会带来巨大问题。基于严峻的现实问题,人类亟需像氢气、甲烷等清洁燃料以实现未来的可持续发展。尽管当今科技水平日新月异,但人类在高效催化、光电器件、生物医疗等方面仍需更加理想的材料。多孔材料往往具有非常高的比表面积、功能性官能团以及可以调节的孔道结构等特征,其在储能、催化、光电以及医疗等方面有着极大的潜在应用,能够帮助我们更加有效地解决众多问题。共价有机框架材料（Covalent Organic Frameworks,COFs）是一种晶态多孔聚合物材料,该材料由次级结构单元基于动态共价化学机理在热力学调控下通过强共价键连接而成。材料结构的不同必定会导致材料性能的差异,离子型COFs就是其中一个典型的例子。本文对COFs的设计、合成、解析以及应用等方面进行了系统描述。论文主要包括三个部分,具体如下:第2章介绍了三维离子型共价有机框架材料应用于快速、可循环、选择性离子交换。作者巧妙地选用了一种立体四节点单体与两种自带离子的二节点单体成功合成出两种新颖的三维离子型共价有机框架材料（3D-...
【文章来源】：吉林大学吉林省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：169 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 多孔材料的研究背景
1.2 共价有机框架材料(COFs)
1.2.1 COFs的特点
1.2.2 COFs的连接类型
1.2.3 COFs结晶度控制和合成方法
1.2.4 COFs的应用
1.3 共价三嗪框架材料(CTFs)
1.3.1 CTFs的结构特点
1.3.2 CTFs的合成路线
1.3.3 CTFs的应用
1.4 共轭微孔聚合物CMPs
1.4.1 CMPs的特点
1.4.2 CMPs的设计原则
1.4.3 CMPs的合成方法
1.4.4 CMP的应用
1.5 多孔芳香框架(PAFs)
1.5.1 PAFs的特点设计原则
1.5.2 PAFs的合成方法
1.5.3 PAFs的应用
1.6 多孔离子聚合物(PIPs)
1.6.1 PIPs的特点和设计原则
1.6.2 PIPs的合成方法
1.6.3 PIPs的应用
1.7 本论文的选题依据和主要研究内容
1.7.1 选题依据
1.7.2 研究内容
1.7.3 论文的创新之处
1.8 本论文中使用的仪器和试剂
1.8.1 实验仪器
1.8.2 实验药品及试剂
参考文献
第二章 三维离子型共价有机框架材料用于快速、可循环、选择性离子交换
2.1 引言
2.2 单体的设计合成及表征
2.3 三维离子型COFs的设计合成及表征
2.3.1 3D-ICOF-1 的合成
2.3.2 3D-ICOF-2 的合成
2.3.3 结果及讨论
2.4 三维离子型COFs在移除目标离子以及离子交换方面的应用研究
2.5 本章小结
参考文献
第三章 三维介孔非贯穿pts拓扑共价有机框架材料的设计
3.1 引言
3.2 单体的设计合成及表征
3.2.1 1,3,5,7-四甲酰基苯基金刚烷的合成[43]
3.2.2 1,1,2,2-四(4-氨基苯基)乙烯(TAPE)的合成[44]
3.3 三维pts拓扑非贯穿与贯穿COFs的设计合成及表征
3.3.1 非贯穿介孔pts拓扑COF的合成
3.3.2 二重贯穿pts拓扑COF的合成
3.3.3 结果及讨论
3.4 三维非贯穿pts拓扑COF的应用研究
3.4.1 H_2吸附测试
3.4.2 CH_4吸附测试
3.4.3 CO_2吸附测试
3.4.4 三维介孔COF组装离子型聚合物
3.5 本章小结
参考文献
第四章 室温离子液体法合成新型三维共价有机骨架材料
4.1 引言
4.2 离子液法设计合成三维COF及表征
4.2.1 离子液法设计合成三维COF
4.2.2 结果与讨论
4.3 气体选择性吸附分析
4.4 本章小结
参考文献
第五章 结论与展望
作者简介及科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳化多孔有机骨架制备氮掺杂多孔碳及其气体吸附研究[J]. 李艳强,贲腾,裘式纶. 化学学报. 2015(06)
本文编号：3630539
【文章来源】：吉林大学吉林省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：169 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 多孔材料的研究背景
1.2 共价有机框架材料(COFs)
1.2.1 COFs的特点
1.2.2 COFs的连接类型
1.2.3 COFs结晶度控制和合成方法
1.2.4 COFs的应用
1.3 共价三嗪框架材料(CTFs)
1.3.1 CTFs的结构特点
1.3.2 CTFs的合成路线
1.3.3 CTFs的应用
1.4 共轭微孔聚合物CMPs
1.4.1 CMPs的特点
1.4.2 CMPs的设计原则
1.4.3 CMPs的合成方法
1.4.4 CMP的应用
1.5 多孔芳香框架(PAFs)
1.5.1 PAFs的特点设计原则
1.5.2 PAFs的合成方法
1.5.3 PAFs的应用
1.6 多孔离子聚合物(PIPs)
1.6.1 PIPs的特点和设计原则
1.6.2 PIPs的合成方法
1.6.3 PIPs的应用
1.7 本论文的选题依据和主要研究内容
1.7.1 选题依据
1.7.2 研究内容
1.7.3 论文的创新之处
1.8 本论文中使用的仪器和试剂
1.8.1 实验仪器
1.8.2 实验药品及试剂
参考文献
第二章 三维离子型共价有机框架材料用于快速、可循环、选择性离子交换
2.1 引言
2.2 单体的设计合成及表征
2.3 三维离子型COFs的设计合成及表征
2.3.1 3D-ICOF-1 的合成
2.3.2 3D-ICOF-2 的合成
2.3.3 结果及讨论
2.4 三维离子型COFs在移除目标离子以及离子交换方面的应用研究
2.5 本章小结
参考文献
第三章 三维介孔非贯穿pts拓扑共价有机框架材料的设计
3.1 引言
3.2 单体的设计合成及表征
3.2.1 1,3,5,7-四甲酰基苯基金刚烷的合成[43]
3.2.2 1,1,2,2-四(4-氨基苯基)乙烯(TAPE)的合成[44]
3.3 三维pts拓扑非贯穿与贯穿COFs的设计合成及表征
3.3.1 非贯穿介孔pts拓扑COF的合成
3.3.2 二重贯穿pts拓扑COF的合成
3.3.3 结果及讨论
3.4 三维非贯穿pts拓扑COF的应用研究
3.4.1 H_2吸附测试
3.4.2 CH_4吸附测试
3.4.3 CO_2吸附测试
3.4.4 三维介孔COF组装离子型聚合物
3.5 本章小结
参考文献
第四章 室温离子液体法合成新型三维共价有机骨架材料
4.1 引言
4.2 离子液法设计合成三维COF及表征
4.2.1 离子液法设计合成三维COF
4.2.2 结果与讨论
4.3 气体选择性吸附分析
4.4 本章小结
参考文献
第五章 结论与展望
作者简介及科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳化多孔有机骨架制备氮掺杂多孔碳及其气体吸附研究[J]. 李艳强,贲腾,裘式纶. 化学学报. 2015(06)
本文编号：3630539
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3630539.html
