苯胺基、苯氧基和苯硫基连接的共价三嗪框架材料的合成与应用研究

发布时间：2022-08-04 16:33

　　共价三嗪框架（CTFs）是一种含有三嗪环的共价有机多孔聚合物,因具有骨架轻、比表面积大和结构可调等特性,其在气体的存储与分离、能量存储、催化等领域具有广阔的应用前景。因此,新型共价三嗪框架材料已成为当前的研究热点。本文以含三嗪环的三种单体为构筑单元,合成了一系列共价三嗪框架材料,并研究了材料的气体吸附和超级电容器两方面的性能,主要工作包括以下两方面:（1）单体及共价三嗪框架材料的合成。本章首先通过亲核取代反应合成了2,4,6-三（对氰基苯氨基）-1,3,5三嗪（TAT）,2,4,6-三（对氰基苯氧基）-1,3,5三嗪（TOT）和2,4,5-三（（4-腈基苯基）硫基）-1,3,5三嗪（TST）。并通过核磁、质谱、红外和热重表征和分析了三种单体的结构。以TAT、TOT和TST为构筑单元,在ZnCl₂的催化下通过氰基三聚反应,采用逐步升温和两步高温两种方式,分别合成了共价三嗪框架材料CTF-X₄和CTF-X₆（X=N、O、S）。分析了该材料的结构、热稳定性、比表面积以及形貌。结果表明:经程序升温后得到的CTF-X_4<... 

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 共价三嗪框架的合成方法
        1.2.1 离子热法
        1.2.2 Br?nsted酸催化法
        1.2.3 硫介导法
        1.2.4 其它聚合方法
    1.3 共价三嗪框架材料的应用
        1.3.1 催化剂和催化剂载体
        1.3.2 气体的吸附与分离
        1.3.3 电化学方面应用
    1.4 本论文的研究意义和主要内容
第2章 苯胺基、苯氧基和苯硫基连接的CTFs的合成研究
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 2,4,6-三(对氰基苯氨基)-1,3,5 三嗪(TAT)合成
        2.2.2 2,4,6-三(对氰基苯氧基)-1,3,5 三嗪(TOT)合成
        2.2.3 2,4,5-三((4-腈基苯基)硫基)-1,3,5 三嗪(TST)合成
        2.2.4 CTFs的合成
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 单体的合成分析与表征
        2.3.2 CTFs的合成分析与表征
    2.4 本章小结
第3章 苯胺基、苯氧基和苯硫基连接的CTFs的应用研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 气体吸附及选择性性能探究
        3.2.2 理论计算方法
        3.2.3 CTF-N5 基多孔碳材料的制备
        3.2.4 电化学测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 CO_2 的吸附及CO_2/N_2 分离性能的研究
        3.3.2 CTFs的超级电容器性能的研究
    3.4 本章小结
第4章 总结与展望
参考文献
致谢
附录A 实验试剂及仪器
附录B 分析测试
附录C 选择性吸附拟合图
攻读硕士学位期间的研究成果



本文编号：3669887