面向二氧化碳捕获与转化的先进多孔材料的合成与性能研究

发布时间：2021-05-21 18:46

　　随着人类生活水平的提高和工业活动的增加,大气中的二氧化碳（CO2）浓度不断提升。作为温室气体的主要组成成分,Co2的过度排放导致了一系列的环境问题,因此近年来CO2的捕获与转化引发了学术界的广泛关注。然而传统的吸附剂和催化剂在CO2捕获与转化方面还存在诸多缺陷。近二十年来,先进多孔材料如多孔聚合物（POPs）,金属-有机框架（MOFs）等多孔材料因其可设计可剪裁的结构,可调节的孔尺寸,较高的比表面积等特性使得这类材料在CO2的捕获与转化等领域都展现出了卓越的性能和应用前景。本论文主要是基于廉价的原料合成了几种不同类型的高稳定先进多孔材料,并通过高温热转化、材料复合等其他后合成修饰策略实现了孔尺寸的调节和新催化位点的引入,从而提高了以上材料在C02捕获与转化中的性能提升。主要的研究内容和结果如下:1.针对传统CO2吸附剂和催化剂孔尺寸小,稳定性较差等问题,我们选择廉价的两种聚合物单体（间苯三酚与4,4’-联苯二甲醛）通过一步溶剂热法制备得到了具有分级孔道结构的酚醛树脂类多孔聚合物（PRP-1）。凭借着较高的稳定性和比表面积,以及特殊的分级孔道结构和框架上高密度的酚羟基位点,PRP-1不仅... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：132 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 二氧化碳的捕获与转化
    1.3 多孔材料的发展
        1.3.1 传统多孔材料
        1.3.2 多孔聚合物
        1.3.3 金属-有机框架(MOFs)
    1.4 MOF的复合及衍生材料
        1.4.1 MOF出发制备复合材料
        1.4.2 MOF为模板构筑多孔材料
    1.5 多孔材料在二氧化碳捕获与转化中的应用
        1.5.1 多孔材料用于二氧化碳捕获与转化
        1.5.2 MOF复合及衍生材料用于二氧化碳捕获与转化
    1.6 论文选题意义及研究内容
    参考文献
第2章 一步法制备分级多孔酚醛树脂型聚合物用于CO_2捕获与转化
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品和设备
        2.2.2 样品制备
        2.2.3 气体吸附性能测试
        2.2.4 催化活性测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 样品结构表征
        2.3.2 CO_2吸附性能讨论
        2.3.3 CO_2催化转化性能讨论
    2.4 本章小结
    参考文献
第3章 MOF热转化构建多位点协同的催化剂用于C02催化固定
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品和设备
        3.2.2 样品制备
        3.2.3 催化活性测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 样品结构表征
        3.3.2 CO_2催化转化性能讨论
    3.4 本章小结
    参考文献
第4章 咪唑鎓盐基聚离子液体与MOF集成用于CO_2捕获和转化
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验药品和设备
        4.2.2 样品制备
        4.2.3 催化活性测试
        4.2.4 表征样品的前期处理
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 样品结构表征
        4.3.2 气体吸附性能讨论
        4.3.3 活性位点表征
        4.3.4 CO_2催化转化性能讨论
    4.4 本章小结
    参考文献
第5章 全文总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 展望
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果



本文编号：3200197