三聚氰胺基共价有机框架/聚合物复合材料的设计与阻燃性能研究
发布时间：2023-02-10 08:17
共价有机骨架结构(COFs)是一种通过强共价键连接的、新型二维或三维有机结晶多孔材料,具有密度小、比表面大、可剥离成纳米片等众多优点。但原材料昂贵、实验条件苛刻等问题极大地限制了其进一步发展。本论文的主要思路分为以下两部分:(1)设计成本低、制备简单、热稳定性和成炭性好的COFs;(2)针对高聚物复合材料火灾安全性低的问题,结合COFs材料的优势,通过功能化设计制备安全性能优异的COFs基复合材料,进一步拓展COFs在实际工程中的应用。本论文的第二章到第五章针对高聚物易燃、火灾安全性低的缺点,制备力学性能和火灾安全性能优异的COFs纳米片基高分子纳米复合材料。研究COFs基纳米复合材料的热解过程和燃烧行为,揭示相关阻燃机理。本论文的第六章针对商用锂电池聚烯烃隔膜稳定性差和电解液浸润性差的缺点,制备安全性和电池性能良好的COFs/聚烯烃微孔复合膜。具体研究工作如下:1.基于二维COFs具有类石墨结构的特点,利用机械球磨法和正丁基锂(n-BuLi)插层-剥离法制备了COFs纳米片,通过溶液共混法制备热塑性高聚物纳米复合材料。研究表明COFs纳米片能显著提高高聚物复合材料的火灾安全性和力学性...
【文章页数】：174 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略语中英文对照表
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 COFs材料
1.2.1 COFs材料构筑单元和种类多样性
1.2.2 COFs的合成方法
1.2.3 COFs材料结构特点
1.2.4 COFs二维纳米片的制备
1.3 COFs的功能化设计及应用
1.3.1 气体存储与分离
1.3.2 重金属离子和工业有机染料吸附
1.3.3 多相催化
1.3.4 光电材料
1.3.5 超级电容器和锂金属电池
1.4 阻燃聚合物/COFs纳米复合材料制备可行性分析
1.5 COFs基锂离子电池隔膜制备可行性分析
1.6 本论文研究意义、思路和内容
1.6.1 研究意义
1.6.2 研究思路和内容
第二章 COFs纳米片制备及其纳米复合材料性能及阻燃机理研究
2.1 三聚氰胺/邻苯二甲醛基共价有机骨架(COFs)纳米片的制备及其热塑性聚氨酯弹性体纳米复合材料阻燃和机械性能研究
2.1.1 引言
2.1.2 实验部分
2.1.3 结果与讨论
2.1.4 本节小结
2.2 COFs纳米片制备新方法及其作为高聚物纳米填料的优势研究
2.2.1 引言
2.2.2 实验部分
2.2.3 结果与讨论
2.2.4 本节小结
2.3 本章小结
第三章 非共价键修饰COFs纳米片的制备及其纳米复合材料性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料
3.2.2 COFs和mCOFs纳米片的制备
3.2.3 壳聚糖/mCOFs纳米复合膜的制备
3.2.4 仪器与表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 COFs和mCOFs纳米片的表征
3.3.2 壳聚糖及其纳米复合膜的氢键相互作用
3.3.3 壳聚糖及其纳米复合膜的断面表征
3.3.4 壳聚糖及其纳米复合膜的热稳定性能
3.3.5 壳聚糖及其纳米复合膜的机械性能
3.3.6 壳聚糖及其纳米复合膜的燃烧性能
3.4 本章小结
第四章 阻燃剂接枝改性COFs纳米片的制备及其纳米复合材料阻燃及阻燃机理研究
4.1 阻燃剂包裹的COFs纳米片的制备及其环氧树脂纳米复合材料的火灾危险性研究
4.1.1 引言
4.1.2 实验部分
4.1.3 结果与讨论
4.1.4 本节小结
4.2 本质阻燃COFs纳米片的制备及其环氧树脂纳米复合材料阻燃性能研究
4.2.1 引言
4.2.2 实验部分
4.2.3 结果与讨论
4.2.4 本节小结
4.3 本章小结
第五章 金属氧化物/COFs纳米杂化物的制备及其复合材料阻燃和烟气毒性研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验材料
5.2.2 COFs和Co3O4/COFs纳米杂化物的制备
5.2.3 PP复合材料的制备
5.2.4 仪器与表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 COFs和Co3O4/COFs纳米杂化物的表征
5.3.2 PP及其复合材料的热稳定性
5.3.3 PP及其复合材料的断面表征
5.3.4 PP及其复合材料的燃烧和燃烧烟气抑制性能
5.3.5 PP及其复合材料的热解
5.4 本章小结
第六章 COFs基锂电池隔膜的制备及其锂电池电化学性能和安全性能研究
6.1 COFs/聚烯烃微孔复合膜的制备及性能研究
6.1.1 引言
6.1.2 实验部分
6.1.3 结果与讨论
6.1.4 本节小结
6.2 超支化含磷阻燃剂改性COFs/聚烯烃微孔复合膜制备及性能研究
6.2.1 引言
6.2.2 实验部分
6.2.3 结果与讨论
6.2.4 本节小结
6.3 本章小结
第七章 全文总结、创新之处及进一步工作进展
7.1 全文总结
7.2 本论文的创新之处
7.3 论文的不足
7.4 论文的进一步工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
本文编号：3739348
【文章页数】：174 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略语中英文对照表
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 COFs材料
1.2.1 COFs材料构筑单元和种类多样性
1.2.2 COFs的合成方法
1.2.3 COFs材料结构特点
1.2.4 COFs二维纳米片的制备
1.3 COFs的功能化设计及应用
1.3.1 气体存储与分离
1.3.2 重金属离子和工业有机染料吸附
1.3.3 多相催化
1.3.4 光电材料
1.3.5 超级电容器和锂金属电池
1.4 阻燃聚合物/COFs纳米复合材料制备可行性分析
1.5 COFs基锂离子电池隔膜制备可行性分析
1.6 本论文研究意义、思路和内容
1.6.1 研究意义
1.6.2 研究思路和内容
第二章 COFs纳米片制备及其纳米复合材料性能及阻燃机理研究
2.1 三聚氰胺/邻苯二甲醛基共价有机骨架(COFs)纳米片的制备及其热塑性聚氨酯弹性体纳米复合材料阻燃和机械性能研究
2.1.1 引言
2.1.2 实验部分
2.1.3 结果与讨论
2.1.4 本节小结
2.2 COFs纳米片制备新方法及其作为高聚物纳米填料的优势研究
2.2.1 引言
2.2.2 实验部分
2.2.3 结果与讨论
2.2.4 本节小结
2.3 本章小结
第三章 非共价键修饰COFs纳米片的制备及其纳米复合材料性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料
3.2.2 COFs和mCOFs纳米片的制备
3.2.3 壳聚糖/mCOFs纳米复合膜的制备
3.2.4 仪器与表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 COFs和mCOFs纳米片的表征
3.3.2 壳聚糖及其纳米复合膜的氢键相互作用
3.3.3 壳聚糖及其纳米复合膜的断面表征
3.3.4 壳聚糖及其纳米复合膜的热稳定性能
3.3.5 壳聚糖及其纳米复合膜的机械性能
3.3.6 壳聚糖及其纳米复合膜的燃烧性能
3.4 本章小结
第四章 阻燃剂接枝改性COFs纳米片的制备及其纳米复合材料阻燃及阻燃机理研究
4.1 阻燃剂包裹的COFs纳米片的制备及其环氧树脂纳米复合材料的火灾危险性研究
4.1.1 引言
4.1.2 实验部分
4.1.3 结果与讨论
4.1.4 本节小结
4.2 本质阻燃COFs纳米片的制备及其环氧树脂纳米复合材料阻燃性能研究
4.2.1 引言
4.2.2 实验部分
4.2.3 结果与讨论
4.2.4 本节小结
4.3 本章小结
第五章 金属氧化物/COFs纳米杂化物的制备及其复合材料阻燃和烟气毒性研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验材料
5.2.2 COFs和Co3O4/COFs纳米杂化物的制备
5.2.3 PP复合材料的制备
5.2.4 仪器与表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 COFs和Co3O4/COFs纳米杂化物的表征
5.3.2 PP及其复合材料的热稳定性
5.3.3 PP及其复合材料的断面表征
5.3.4 PP及其复合材料的燃烧和燃烧烟气抑制性能
5.3.5 PP及其复合材料的热解
5.4 本章小结
第六章 COFs基锂电池隔膜的制备及其锂电池电化学性能和安全性能研究
6.1 COFs/聚烯烃微孔复合膜的制备及性能研究
6.1.1 引言
6.1.2 实验部分
6.1.3 结果与讨论
6.1.4 本节小结
6.2 超支化含磷阻燃剂改性COFs/聚烯烃微孔复合膜制备及性能研究
6.2.1 引言
6.2.2 实验部分
6.2.3 结果与讨论
6.2.4 本节小结
6.3 本章小结
第七章 全文总结、创新之处及进一步工作进展
7.1 全文总结
7.2 本论文的创新之处
7.3 论文的不足
7.4 论文的进一步工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
本文编号：3739348
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3739348.html
