La Ⅲ -和Co Ⅱ -MOFs的荧光传感及电催化析氢研究
发布时间：2021-04-12 02:42
金属有机框架化合物（MOFs）由于具有比表面积大、结构可设计调控等优点,因此在许多研究领域都拥有重要的潜在应用。近年来MOFs可以作为荧光传感材料识别水体中的重金属离子污染物,同时以MOFs为前驱体制备的衍生物也可以作为电催化析氢反应中的非贵金属催化剂来降低反应中的过电势,从而为实现工业化电解水大规模制氢更近一步。因此,在本论文中,通过简单的溶剂热合成法制备了两例三维MOFs材料,并系统的完成了材料在荧光传感及电催化析氢反应中的结构,性质及机理研究。主要的研究内容如下:（1）选取金属La与三羧酸柔性配体1,3-双（4-羧基苯氧基）苯甲酸（H3cpbda）合成了一例La-MOFs,[La（cpbda）（H2O）1.5]n,通过单晶衍射,粉末衍射,红外,热重等分析方法表征了该MOFs的三维结构以及配体在结构中的配位模式,由于其良好的稳定性和荧光性质,因此选择了16种阳离子和11种阴离子来研究材料的客体识别效应。发现这例三维MOFs材料对Fe3+和Cr6+(Cr...
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MOFs材料的应用前景[15]
过程中通过电脑程序可以一直监测温度和压力，从而可以更精确地控，微波辐射直接、均匀的与反应物作用，因此利用微波加热法得到的，粒径大小均一且反应时间很短（几分钟到几小时），能耗低。因此，纪制备 MOFs 材料的一种较为可行的方法。界面扩散法是一种实验室常用的在常温常压下培养 MOFs 晶体的方法散发生反应从而形成产物。由于扩散反应的速率较低，因此往往能得少的晶体，但反应周期长，难以得到大量样品。因此只有部分体系的过扩散法来培养。的三种方法目前都较为成熟，但在实验过程中难以实现大批量合成。究 MOFs 材料例如催化、吸附等方面的性能时，通常需要较多的样品的 MOFs 可以通过搅拌法来合成。目前，Cu-BDC 骨架、MOFs-5、ZIF-s 材料通过搅拌法已经实现了大批量的合成。，文献[25]中还介绍了许多合成方法（图 1-2），例如电化学合成法，球等，不同的合成方法都有各自的优缺点，因此在合成过程中，还需要摸索，找到最合适反应体系的合成方法。
LaIII-和 CoII-MOFs 的荧光传感及电催化析氢研究面积，规则的孔道及设计的极大自由度使得 MOFs 材料在许多方面都拥有重要用。但在一些研究领域，例如将 MOFs 材料应用于能源催化领域。从理论上来设计具有供应电子和接受电子能力的金属中心和配体从而赋予 MOFs 催化性能现的，但原始的 MOFs 材料在强酸性或碱性水溶液中很不稳定（催化中常见的），绝大部分的 MOFs 在该条件下会分解。同时，MOFs 材料的导电性一般都比接利用其作为电极，极具挑战性[26]。因此，将 MOFs 作为能源催化剂具有一定前研究人员发现，由于原始 MOFs 材料具有结晶多孔结构，因此它们的衍生物后经常能形成分级多孔的结构，可以具有不同水平的微孔，中孔和大孔[27-28]。况下，MOFs 衍生物不仅继承了 MOFs 良好孔隙度的优点，并且新形成的分层也具有良好的吸附和传质性能。因此 MOFs 材料的衍生物被大量合成并广泛应的领域，同时 MOFs 衍生物材料的合成方法迅速发展，目前已多种多样[26,29-43
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国面临的主要环境问题[J]. 韩国刚. 鹤城环境. 1990(01)
博士论文
[1]荧光化学传感及分离材料的设计、合成与应用[D]. 何春生.华东理工大学 2011
本文编号：3132455
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MOFs材料的应用前景[15]
过程中通过电脑程序可以一直监测温度和压力，从而可以更精确地控，微波辐射直接、均匀的与反应物作用，因此利用微波加热法得到的，粒径大小均一且反应时间很短（几分钟到几小时），能耗低。因此，纪制备 MOFs 材料的一种较为可行的方法。界面扩散法是一种实验室常用的在常温常压下培养 MOFs 晶体的方法散发生反应从而形成产物。由于扩散反应的速率较低，因此往往能得少的晶体，但反应周期长，难以得到大量样品。因此只有部分体系的过扩散法来培养。的三种方法目前都较为成熟，但在实验过程中难以实现大批量合成。究 MOFs 材料例如催化、吸附等方面的性能时，通常需要较多的样品的 MOFs 可以通过搅拌法来合成。目前，Cu-BDC 骨架、MOFs-5、ZIF-s 材料通过搅拌法已经实现了大批量的合成。，文献[25]中还介绍了许多合成方法（图 1-2），例如电化学合成法，球等，不同的合成方法都有各自的优缺点，因此在合成过程中，还需要摸索，找到最合适反应体系的合成方法。
LaIII-和 CoII-MOFs 的荧光传感及电催化析氢研究面积，规则的孔道及设计的极大自由度使得 MOFs 材料在许多方面都拥有重要用。但在一些研究领域，例如将 MOFs 材料应用于能源催化领域。从理论上来设计具有供应电子和接受电子能力的金属中心和配体从而赋予 MOFs 催化性能现的，但原始的 MOFs 材料在强酸性或碱性水溶液中很不稳定（催化中常见的），绝大部分的 MOFs 在该条件下会分解。同时，MOFs 材料的导电性一般都比接利用其作为电极，极具挑战性[26]。因此，将 MOFs 作为能源催化剂具有一定前研究人员发现，由于原始 MOFs 材料具有结晶多孔结构，因此它们的衍生物后经常能形成分级多孔的结构，可以具有不同水平的微孔，中孔和大孔[27-28]。况下，MOFs 衍生物不仅继承了 MOFs 良好孔隙度的优点，并且新形成的分层也具有良好的吸附和传质性能。因此 MOFs 材料的衍生物被大量合成并广泛应的领域，同时 MOFs 衍生物材料的合成方法迅速发展，目前已多种多样[26,29-43
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国面临的主要环境问题[J]. 韩国刚. 鹤城环境. 1990(01)
博士论文
[1]荧光化学传感及分离材料的设计、合成与应用[D]. 何春生.华东理工大学 2011
本文编号：3132455
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