基于高分子化学和超分子化学策略构筑有机共轭功能材料

发布时间：2017-11-07 05:22

  本文关键词：基于高分子化学和超分子化学策略构筑有机共轭功能材料

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【摘要】：基于高分子化学和超分子化学的有机共轭功能材料在众多领域都发挥着巨大的应用价值。有机多孔聚合物(Porous Organic Polymers POPs)作为高分子化学中的一个重要分支,受到了很多研究者们的青睐。这主要是由于有机多孔聚合物具有多孔性、热稳定性和化学稳定性好、合成方法多样、易于功能化等优点。使得其在诸多领域都有实际和潜在的应用,诸如气体吸附及储存、聚集诱导发光(Aggregation-Induced Emission AIE)、能量储存及转化、化学及生物传感、多相催化和电学性质等方面,所以本文设计、合成了两类有机多孔聚合物。这两类有机多孔聚合物都具有不同程度的共轭结构。然后我们探究了他们在气体吸附、荧光等方面的性质。此外基于Salphen共轭结构的超分子通过自组装在太阳能吸收、多相催化、膜分离等方面具有广泛的应用,我们也设计了一类这样的超分子并初步探索了其自组装行为。主要内容如下：(1)采用均苯三甲醛、三(4-甲酰苯基)胺、四(4-甲酰联苯基)乙烯、四(4-甲酰苯基)甲烷分别与1,4-苯二乙腈、苯乙腈发生Knoevenagel反应生成了四种共轭微孔聚合物(Conjugated Microporous Polymers CMPs)和四种CMP units。分别对四种CMPs和四种CMP units进行了表征,例如：红外吸收光谱的测定,紫外灯下的荧光照片、荧光发射光谱、CIE图等研究发现四种CMPs相对于他们各自的CMP units共轭程度都有不同程度增加。同时通过BET分析仪、荧光分光光度计、SEM、TEM、TGA、XRD、紫外可见近红外分光光度计、稳态-瞬态荧光光谱仪、元素分析仪等对四种CMPs进行了表征和测试,发现四种CMPs都有较大的比表面积,合成的四种CMPs即：Bn-CS-CMP, TPA-CS-CMP、TPE-CS-CMP、TPM-CS-CMP比表面积分别为339 m2g-1、615 m2g-1、459 m2g-1、903 m2 g-1。(2)以1,3,5-三(4-炔苯基)苯、三(4-炔苯基)胺、四(4-炔苯基)甲烷、2,2',7,7'-四炔基-9,9'-螺二芴、1,1,2,2-四(4-炔苯基)乙烯为单体,通过Glaser反应生成了五种CMPs,这五种CMPs在反应完成后都形成了凝胶,对其进行了相应的表征和测试。如：IR、N2的吸附解吸附、孔体积、比表面积、孔径分布、TEM、TGA、XRD、固体核磁。研究结果表明反应进行的都很完全,且五种CMPs都具有较大的比表面积,对CO2的吸附量最大达到了12.88 mg g-1,同时还具有很好的热稳定性。(3)通过4,5-二(十二烷氧基)-2-羟基苯甲醛分别与1,2,4,5-四氨基苯盐酸盐、2,3,6,7,10,11-六氨基苯并菲反应生成了分子M1和M2。这两个分子再分别螯合Zn2+和Cu2+生成PSZn、PSCu、TSZn3、TSCu3四种共轭超分子。在这四个分子中PSZn、TSZn3、 TSCu3都已经形成凝胶。同时对这些超分子的组装结构及功能性质特别是光电性质进行了研究。
【学位授予单位】：上海应用技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O631;O641.3;TB34
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本文编号：1151025