新型多孔有機(jī)材料的合成、表征及光動(dòng)力殺菌與選擇性吸附MB的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-03-31 08:00
【摘要】:多孔有機(jī)材料是通過(guò)有機(jī)構(gòu)筑單元連接起來(lái)的新型多孔材料,由碳、氫、硼、氧等輕元素組成,故具有較低的骨架密度。多孔有機(jī)材料高度有序的孔隙率和易功能化的無(wú)限潛力引起科學(xué)家廣泛關(guān)注。相互連通的孔結(jié)構(gòu)賦予了材料容納其他物質(zhì)的能力,同時(shí),特定的修飾可以提供與目標(biāo)物靶向結(jié)合的位點(diǎn),所以被廣泛應(yīng)用于氣體的吸附與分離、非均相催化等方面。此外,隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,工業(yè)污水的肆意排放,造成地下水、飲用水、土壤和環(huán)境空氣的嚴(yán)重污染,例如:大量藥物的濫用所引起的耐藥性細(xì)菌的滋生,紡織品、造紙、制藥及皮革等行業(yè)廢水的排放所引起的有機(jī)染料污染的問(wèn)題等;谝陨涎芯勘尘,本論文設(shè)計(jì)合成了兩種共價(jià)有機(jī)多孔材料,即晶型的COFs材料(COFs-Trif-Benz)和非晶型的POPs材料(PPOPs-S03H),并分別詳細(xì)研究了其在光動(dòng)力殺菌和工業(yè)廢水中染料吸附方面的應(yīng)用。具體研究?jī)?nèi)容如下:1.采用溶劑熱法,通過(guò)2,4,6-三(4-甲;窖趸)-1,3,5-三嗪和聯(lián)苯二胺在溫和條件下反應(yīng),設(shè)計(jì)并合成了一種基于三嗪的共價(jià)有機(jī)框架多孔材料(COFs-Trif-Benz)。通過(guò)傅里葉紅外光譜、粉末X射線(xiàn)衍射和氮?dú)馕摳降仁侄螌?duì)材料進(jìn)行了表征,證明了其有序的結(jié)構(gòu)和多孔的性能。由于其多孔性和大π共軛結(jié)構(gòu)及強(qiáng)的光電轉(zhuǎn)化性能,COFs-Trif-Benz被用于光動(dòng)力殺菌。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,COFs-Trif-Benz對(duì)革蘭氏陰性菌(大腸桿菌)和革蘭氏陽(yáng)性菌(金黃色葡萄球菌)都有著優(yōu)異的光動(dòng)力失活作用。對(duì)其殺菌機(jī)理研究發(fā)現(xiàn),材料是通過(guò)產(chǎn)生單線(xiàn)態(tài)氧從而達(dá)到殺菌的效果,這是一個(gè)不可逆殺菌的過(guò)程。因此,COFs-Trif-Benz可以作為良好的光敏劑應(yīng)用于光動(dòng)力殺菌方面。2.以DHNDA和吡咯為building block合成了基于卟啉的多孔有機(jī)聚合物(PPOPs-OH),并利用其分子中卟啉環(huán)和表面豐富的羥基位點(diǎn),進(jìn)一步和氯磺酸在常溫下攪拌,從而簡(jiǎn)單有效的將磺酸基修飾到材料表面,得到PPOPs-S03H。該材料對(duì)陽(yáng)離子型染料亞甲基藍(lán)具有良好的選擇吸附性能,最大吸附量達(dá)到了980.4 mg g-1,并且循環(huán)使用五次之后,吸附性能仍基本保持不變。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,PPOPs-S03H在染料廢水處理方面有很好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【圖文】:
最終會(huì)形成熱力學(xué)最穩(wěn)定的排列構(gòu)造。COFs首次被廣大科學(xué)家所認(rèn)知,逡逑是2005年Yaghi課題組在Science上首次合成并發(fā)表了一類(lèi)新型的COFs材料[5],逡逑如圖1-1,C0F-1和C0F-5采用溶劑熱法分別通過(guò)1,4-苯二硼酸自縮合和1,4-苯逡逑二硼酸與六輕基三亞苯共縮合合成的。該類(lèi)材料的.BET比表面積較大,由粉末逡逑X射線(xiàn)衍射譜圖(PXRD)的表征結(jié)果看出材料具有很好的晶形結(jié)構(gòu),,并且耐高溫。逡逑這篇里程碑式的發(fā)現(xiàn)激起了科學(xué)家們對(duì)COFs的研究興趣,開(kāi)啟了多孔有機(jī)材料逡逑1逡逑
山東大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑而3D-Td邋+邋3D-Td,3D-Td邋+邋2D-C2或者3D-Td邋+邋2D-C3之間的組合可以得到三維逡逑的邋COFs邋材料[16’17]。逡逑
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類(lèi)號(hào)】:TB383.4
本文編號(hào):2608799
【圖文】:
最終會(huì)形成熱力學(xué)最穩(wěn)定的排列構(gòu)造。COFs首次被廣大科學(xué)家所認(rèn)知,逡逑是2005年Yaghi課題組在Science上首次合成并發(fā)表了一類(lèi)新型的COFs材料[5],逡逑如圖1-1,C0F-1和C0F-5采用溶劑熱法分別通過(guò)1,4-苯二硼酸自縮合和1,4-苯逡逑二硼酸與六輕基三亞苯共縮合合成的。該類(lèi)材料的.BET比表面積較大,由粉末逡逑X射線(xiàn)衍射譜圖(PXRD)的表征結(jié)果看出材料具有很好的晶形結(jié)構(gòu),,并且耐高溫。逡逑這篇里程碑式的發(fā)現(xiàn)激起了科學(xué)家們對(duì)COFs的研究興趣,開(kāi)啟了多孔有機(jī)材料逡逑1逡逑
山東大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑而3D-Td邋+邋3D-Td,3D-Td邋+邋2D-C2或者3D-Td邋+邋2D-C3之間的組合可以得到三維逡逑的邋COFs邋材料[16’17]。逡逑
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類(lèi)號(hào)】:TB383.4
【參考文獻(xiàn)】
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1 王昌安;王為;;有機(jī)多孔催化研究進(jìn)展[J];化學(xué)學(xué)報(bào);2015年06期
2 萬(wàn)剛;付宇昂;郭佳寧;向中華;;光電多孔共價(jià)有機(jī)材料的研究進(jìn)展[J];化學(xué)學(xué)報(bào);2015年06期
3 周寶龍;陳龍;;共價(jià)有機(jī)多孔聚合物合成新策略[J];化學(xué)學(xué)報(bào);2015年06期
本文編號(hào):2608799
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