聚倍半硅氧烷/金属—有机框架杂化材料的制备与性能研究

发布时间：2023-04-22 17:32

　　聚倍半硅氧烷是以-SiO1.5-作为分子结构骨架构成的一类有机-无机杂化材料,具有可功能化、耐温耐候性和结构易调控等重要特征,笼型低聚倍半硅氧烷(POSS)是一类具有三维拓扑结构的聚倍半硅氧烷材料,POSS既具有无机材料性能,又具有有机材料的可设计性和功能性等优点,为设计和制备具有新型结构和性能的材料提供了重要的构筑单元。金属-有机框架材料(MOF)是一种孔隙率高、孔径尺寸大小可变、比表面积大、分子结构可设计的多孔材料,MOF多为脆性的晶体或粉末材料,在材料加工和器件化方面存在诸多问题,在不改变MOF结构与性能的前提下,将MOF与其他有机或无机材料杂化是解决这一技术难题的有效方法。本论文以乙烯基POSS、三官能硅烷和MOF为主要原料,分别制备了一系列POSS和MOF共聚杂化多孔材料和聚倍半硅氧烷和MOF杂化膜,并对两种杂化材料对染料分子的吸附性能、热稳定性、耐潮湿性和耐酸性等进行了研究。通过溶剂热反应制备了金属-有机框架UiO-66-NH2,经后修饰制备了乙烯基功能化的UiO-66-MA。以制备的乙烯基POSS和乙烯基功能化的UiO-66-MA为原料,通过自由基共聚合反应将这两种刚性的...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 聚倍半硅氧烷
        1.2.1 聚倍半硅氧烷的制备与性能
        1.2.2 聚倍半硅氧烷材料的应用
    1.3 多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)
        1.3.1 POSS结构与性能
        1.3.2 POSS改性材料
        1.3.3 POSS基有机-无机杂化多孔材料
    1.4 金属-有机框架材料(MOF)
        1.4.1 MOF分类
        1.4.2 MOF功能化
        1.4.3 MOF杂化材料的制备及应用
    1.5 论文的研究内容和意义
第二章 POSS和金属-有机框架共聚杂化材料的制备及表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品
        2.2.2 测试仪器及测试方法
        2.2.3 乙烯基POSS (OVS)的制备
        2.2.4 乙烯基功能化MOF的制备
        2.2.5 POSS和MOF杂化材料(POSS/MOF)的制备
        2.2.6 乙烯基POSS自聚物(P-OVS)的制备
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 POSS/MOF共聚杂化材料的表征
        2.3.2 POSS/MOF共聚杂化材料的稳定性
        2.3.3 POSS/MOF共聚杂化材料的多孔性
    2.4 本章小结
第三章 POSS/金属-有机框架杂化材料对染料分子吸附性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂及药品
        3.2.2 测试仪器及测试方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 POSS/MOF对罗丹明B吸附性能
        3.3.2 POSS/MOF对不同染料分子吸附性能研究
        3.3.3 POSS/MOF对染料分子的吸附动力学研究
        3.3.4 POSS/MOF对染料分子的吸附等温线研究
    3.4 本章小结
第四章 聚倍半硅氧烷和金属-有机框架杂化材料的制备及其性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验药品
        4.2.2 测试仪器及测试方法
        4.2.3 聚倍半硅氧烷和金属-有机框架杂化材料(PSQ/MOF)的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 PSQ/MOF结构表征
        4.3.2 PSQ/MOF稳定性研究
        4.3.3 PSQ/MOF材料表面浸润性研究
    4.4 本章小结
第五章 总结
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表论文及专利情况
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3798099