新型多孔有机聚合物的制备及在环境和能源方面的应用研究
发布时间：2022-12-17 17:24
随着社会的发展,能源危机与环境污染越来越受到人们的重视。一方面传统能源的不可再生与带来的环境污染急需要开发新能源,例如核能,风能,潮汐能,太阳能,电能等。另一方面捕获CO2至新能源成为主流能源,被认为是一个中期解决方案。近些年来,通过共价键连接的多孔有机聚合物（POPs）引起了科学家们的广泛关注。POPs因其具有低的骨架密度,好的热化学稳定性,较大的比表面积,可调控的孔道大小以及反应单体种类多,合成方法多样性等优异性质,被广泛应用于气体存储、有机污染物吸附、清洁能源储存、催化等相关领域。本论文的研究工作主要集中在系列新型多孔有机聚合物的设计、合成及其在环境、能源方面的应用,主要包括以下内容:一、核废料中产生的放射性碘(129I和131I)因为它的迅速扩散和放射性污染增加了核能使用的成本。由于其刚性骨架和恒定孔隙体积,沸石和多孔碳等传统的多孔吸附剂在储存方面表现出有限的吸附性能。针对于此,我们制备了一系列带有π共轭片段的“呼吸性”多孔芳香骨架（PAFs）材料。由于具有柔性的胺中心,这些PAFs材料为结合位点提供了相当大的空...
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 前言
1.1 多孔有机聚合物简介
1.1.1 超交联聚合物HCPs
1.1.2 固有微孔聚合物PIMs
1.1.3 共价有机骨架COFs
1.1.4 共轭微孔聚合物CMPs
1.1.5 多孔芳香骨架PAFs
1.1.6 多孔有机聚合物的应用
1.2 多孔有机聚合物衍生碳材料及应用
1.3 论文选题与研究思路
第2章 构建π共轭吸附位点的“呼吸”动态骨架用于碘的捕获
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 试剂
2.2.2 表征方法
2.2.3 合成方法
2.3 结构表征
2.3.1 红外光谱研究
2.3.2 固体核磁研究
2.3.3 粉末X-射线衍射研究
2.3.4 扫描电镜和透射电镜研究
2.3.5 热稳定性研究
2.3.6 氮气吸附研究
2.4 LNU-1,LNU-2,LNU-3和LNU-4 捕获碘单质实验研究
2.4.1 捕获碘蒸气
2.4.2 实验机理初步研究
2.4.3 可逆释放及循环
2.4.4 从溶液中捕获碘单质
2.5 单元小结
第3章 碳化的多孔有机聚合物应用于CO_2的吸附和超级电容器
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 试剂
3.2.2 表征方法
3.2.3 电化学表征
3.2.4 合成方法
3.3 结构表征
3.3.1 红外光谱研究
3.3.2 固体核磁研究
3.3.3 热稳定性研究
3.3.4 氮气吸附研究
3.3.5 碳化前后的的扫描电镜和透射电镜研究
3.3.6 碳化前后的粉末X-射线粉末衍射研究
3.3.7 碳化后的拉曼光谱研究
3.3.8 碳化后材料的氮气吸附研究
3.4 碳化后材料的CO_2吸附研究
3.5 碳化后材料的电容
3.5.1 循环伏安法测电容
3.5.2 恒流充放电法测电容
3.5.3 稳定性以及阻抗研究
3.6 本章小结
第4章 形貌可控的多孔有机聚合物应用于CO_2吸附和超级电容器
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 试剂
4.2.2 表征方法
4.2.3 电化学表征
4.2.4 合成方法
4.3 结构表征
4.3.1 T-LNU的红外光谱与固体核磁13C NMR研究
4.3.2 T-LNU和 B-LNU的结构对比研究
4.3.3 T-LNU和 B-LNU扫描电镜和透射电镜研究
4.3.4 T-LNU和 B-LNU热稳定性研究
4.3.5 T-LNU和 B-LNU的氮气吸附研究
4.4 碳化后材料的结构表征
4.4.1 碳化前后材料的扫描电镜和透射电镜研究
4.4.2 碳化后材料的粉末X-射线衍射研究
4.4.3 碳化后材料的拉曼光谱研究
4.4.4 碳化后材料的氮气吸附研究
4.5 碳化后材料的CO_2吸附研究
4.6 碳化后材料的电容
4.6.1 碳化温度对电容的影响
4.6.2 循环伏安法测电容
4.6.3 恒流充放电法测电容
4.6.4 稳定性与阻抗研究
4.7 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 进一步工作的方向
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况
本文编号：3720334
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 前言
1.1 多孔有机聚合物简介
1.1.1 超交联聚合物HCPs
1.1.2 固有微孔聚合物PIMs
1.1.3 共价有机骨架COFs
1.1.4 共轭微孔聚合物CMPs
1.1.5 多孔芳香骨架PAFs
1.1.6 多孔有机聚合物的应用
1.2 多孔有机聚合物衍生碳材料及应用
1.3 论文选题与研究思路
第2章 构建π共轭吸附位点的“呼吸”动态骨架用于碘的捕获
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 试剂
2.2.2 表征方法
2.2.3 合成方法
2.3 结构表征
2.3.1 红外光谱研究
2.3.2 固体核磁研究
2.3.3 粉末X-射线衍射研究
2.3.4 扫描电镜和透射电镜研究
2.3.5 热稳定性研究
2.3.6 氮气吸附研究
2.4 LNU-1,LNU-2,LNU-3和LNU-4 捕获碘单质实验研究
2.4.1 捕获碘蒸气
2.4.2 实验机理初步研究
2.4.3 可逆释放及循环
2.4.4 从溶液中捕获碘单质
2.5 单元小结
第3章 碳化的多孔有机聚合物应用于CO_2的吸附和超级电容器
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 试剂
3.2.2 表征方法
3.2.3 电化学表征
3.2.4 合成方法
3.3 结构表征
3.3.1 红外光谱研究
3.3.2 固体核磁研究
3.3.3 热稳定性研究
3.3.4 氮气吸附研究
3.3.5 碳化前后的的扫描电镜和透射电镜研究
3.3.6 碳化前后的粉末X-射线粉末衍射研究
3.3.7 碳化后的拉曼光谱研究
3.3.8 碳化后材料的氮气吸附研究
3.4 碳化后材料的CO_2吸附研究
3.5 碳化后材料的电容
3.5.1 循环伏安法测电容
3.5.2 恒流充放电法测电容
3.5.3 稳定性以及阻抗研究
3.6 本章小结
第4章 形貌可控的多孔有机聚合物应用于CO_2吸附和超级电容器
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 试剂
4.2.2 表征方法
4.2.3 电化学表征
4.2.4 合成方法
4.3 结构表征
4.3.1 T-LNU的红外光谱与固体核磁13C NMR研究
4.3.2 T-LNU和 B-LNU的结构对比研究
4.3.3 T-LNU和 B-LNU扫描电镜和透射电镜研究
4.3.4 T-LNU和 B-LNU热稳定性研究
4.3.5 T-LNU和 B-LNU的氮气吸附研究
4.4 碳化后材料的结构表征
4.4.1 碳化前后材料的扫描电镜和透射电镜研究
4.4.2 碳化后材料的粉末X-射线衍射研究
4.4.3 碳化后材料的拉曼光谱研究
4.4.4 碳化后材料的氮气吸附研究
4.5 碳化后材料的CO_2吸附研究
4.6 碳化后材料的电容
4.6.1 碳化温度对电容的影响
4.6.2 循环伏安法测电容
4.6.3 恒流充放电法测电容
4.6.4 稳定性与阻抗研究
4.7 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 进一步工作的方向
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况
本文编号：3720334
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3720334.html
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