共价有机框架材料及ILs/COFs复合材料的制备

发布时间：2021-09-01 22:16

　　由于“经典”无机多孔晶体材料（沸石和无机-有机金属杂化有机骨架（MOF）材料）以及有机材料或缺少有机性或无长程有序性,它们具有一定的缺陷。因此,共价有机框架材料（COFs）凭借其有机和晶体特性,是对无机、有机多孔材料的补充。该材料的研究早在2005年就已出现,迄今为止,已有大量的此类结构被设计并合成出来,表明了COFs具有巨大的设计空间。对于合成出的COFs,还可以通过合成后修饰方法对其进行功能化。总之,COFs是一种结晶型的多孔有机聚合物,具有明确的晶体结构、低的密度、良好的化学稳定性、大的表面积以及易于定制的的性能,在多种应用中具有巨大潜力,例如催化、气体吸附、分离、药物输送、功能性器件和超级电容器。本论文主要由以下几部分组成:第一部分中,首先介绍了COFs的设计和合成原则,即其是通过使用模块化设计原理进行设计的,这种模块化设计原理也被用于合成其他类型的多孔材料（包括金属有机骨架材料）。此外在合成COFs时需要选择合适的具有轻微可逆性的反应类型,因为具有轻微可逆性的缩合反应类型,能够在键形成期间通过调节热力学平衡进行自校正,最终形成热力学稳定的晶体结构。制备的COFs的最常见键型包... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：126 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

左：用于COFs合成的网状设计策略；右：用于制备COFs的最常见动态共价键类型

第1章绪论3正交过程控制：(i)发生动态共价聚合反应时，在二维方向上进行的热力学控制的共价键形成过程[30]；(ii)通过超分子相互作用(偶极力或芳香堆积)使层与层间结晶的过程。图1.2合成COFs的构建模块1.2COFs的后合成修饰共价有机框架材料(COFs)是一种有机多孔材料并具有多种潜在的应用，但其应用往往依赖于有机构建模块上的化学官能团。因此，对COFs进行修饰显得尤为重要。并不是所有的COFs都可以通过直接修饰法进行功能化，对那些不能通过直接修饰法引入COFs的官能团可以通过后合成修饰的方法(PSM)实现。目前，COFs的后合成修饰策略包括：(i)通过金属络合作用的配位化学来结合上各种活性

第1章绪论5在许多有用的催化转化反应中控制金属的性能[60]。基于亚胺键的COFs已经有效地固定了PdII、FeII、CoII和NiII。其中，研究最多的是PdII的固定，其已成功用作了Suzuki-Miyaura偶联[32]、硝基苯加氢制苯胺[54]以及硅烷与芳基卤化物之间的交叉偶联反应[53]的催化剂。图1.3用于COF合成后金属化的配体在2011年，Wang及其同事证明了亚胺连接的COF-LZU1(图1.4)具有二维重叠堆积的层状结构，能够稳定结合金属离子[32]。通过用乙酸钯溶液对COF-LZU1进行浸渍，可以制备含PdII的COF-LZU1材料，命名为Pd/COF-LZU1。COF-LZU1的重叠堆积层状结构为Pd(OAc)2的掺入提供了强有力的支持，此外，相邻层中氮


本文编号：3377786