COFs材料多级孔道结构和离子性孔壁结构的研究

发布时间：2020-01-23 12:00

【摘要】：共价有机框架材料(Covalent Organic Frameworks,COFs)是由有机小分子通过共价键连接而成的晶型有机多孔材料。因具有规整的、易于功能化的孔道结构,COFs材料在气体的吸附分离、多相催化、荧光传感以及光电材料都有比较好的应用前景。孔性质是COFs材料的最主要性质之一。因此,如何通过调节孔径的大小、孔的亲疏水性以及酸碱性等来调控COFs材料性能是实现COFs材料的高附加值应用的基础。本论文围绕COFs的孔道与性能之间的关系,尝试合成含有大孔结构的多级孔COFs材料以及通过后合成的方法构筑了离子型孔道结构的COFs材料。本论文的第三章是设计了一系列具有D2h对称性的前体分子,并尝试通过亚胺键缩合反应合成具有两种孔道的COFs材料,其中一个孔道为相对比较大的孔道。结果表明,所得到的材料为无定型的材料。本论文的第四章是通过后修饰的方法得到了离子型材料。虽然LZU-21-CH3材料的晶型在离子化过程中遭到了很大的破坏,但是通过对色素的吸附和阴离子的荧光识别实验,我们研究了离子化之后材料的孔道性质。随后我们利用更为稳定的LZU-28材料,通过后修饰的方法得到了晶型的LZU-28-H材料,并初步尝试了其对色素的吸附。
【图文】：

图 1-2 2D COF 材料的拓扑设计海有机所 Zhao 课题组在合成新拓扑结构的 2D 材料方面做了很多4 年[29]，该课题组首次报道了利用 2D-D2h对称性的前体与 2D-C2对合成了同时具有二维六方结构和三角形结构的 COF 材料（如图 1-31]他们同时用两个 2D-D2h对称性的前体分子合成材料，可以得到同方和平行四边形的拓扑结构的材料（如图 1-3b），用 2D-C3对称性接点的前体与 2D-C2对称性的前体反应合成了同时具有不同形状扑结构的材料（如图 1-3c）。(b)(c)

体分子合成了同时具有二维六方结构和三角形结构的 COF 材料（如图 1-3a）。近[30; 31]他们同时用两个 2D-D2h对称性的前体分子合成材料，可以得到同时具二维六方和平行四边形的拓扑结构的材料（如图 1-3b），用 2D-C3对称性的具六个连接点的前体与 2D-C2对称性的前体反应合成了同时具有不同形状的二六方拓扑结构的材料（如图 1-3c）。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TB383.4;O621.13

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本文编号：2572273