【摘要】：金屬有機(jī)骨架(MOFs)是目前新型功能材料研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。它是由金屬離子或離子簇與有機(jī)配體通過自組裝連接而成的具有周期性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體材料,兼?zhèn)淞擞袡C(jī)高分子和無機(jī)化合物兩者的特點(diǎn),具有永久的多孔性、超大的比表面積、良好的熱穩(wěn)定性、可調(diào)的孔徑和化學(xué)特性等獨(dú)特的性質(zhì)。然而,由于MOFs本身弱的導(dǎo)電性和差的電化學(xué)穩(wěn)定性,使其電化學(xué)應(yīng)用受到限制。為此,對(duì)MOFs進(jìn)行精確的化學(xué)修飾,不僅可以改善MOFs本身的不足,而且可以賦予MOFs特殊的功能,從而拓展MOFs在電化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。本碩士學(xué)位論文以Zr-MOFs為基礎(chǔ)材料,分別用碳納米材料和金屬納米粒子對(duì)其進(jìn)行功能化,制備了Zr-MOFs/碳納米復(fù)合材料和M@Zr-MOF復(fù)合材料,采用多種方法對(duì)所制備的復(fù)合材料進(jìn)行系統(tǒng)的表征。并詳細(xì)的研究了Zr-MOFs/碳納米復(fù)合材料同時(shí)檢測(cè)苯二酚異構(gòu)體(DBIs)的電化學(xué)性質(zhì)。此外,以肼(N_2H_4)作為探針,探究了載體結(jié)構(gòu)對(duì)M@Zr-MOF復(fù)合材料電催化性能的影響。論文中具體工作內(nèi)容如下:1.首次通過簡(jiǎn)單的水熱法制備了鋯基金屬有機(jī)骨架/介孔碳(UiO-66/MC)復(fù)合材料。利用這種方法,我們制備了不同碳含量的UiO-66/MC納米復(fù)合物。UiO-66和MC兩種材料各自的優(yōu)異特性賦予了復(fù)合材料良好的電化學(xué)性能。UiO-66/MC復(fù)合物不僅具有優(yōu)異的電化學(xué)穩(wěn)定性,而且還具有大的孔徑和良好的導(dǎo)電性,使得構(gòu)建的電化學(xué)傳感器可用于同時(shí)且靈敏地檢測(cè)鄰苯二酚(CT)、間苯二酚(RS)和對(duì)苯二酚(HQ)三種苯二酚異構(gòu)體(DBIs)。在最佳的實(shí)驗(yàn)條件下,電化學(xué)測(cè)試表明UiO-66/MC-3具有更加優(yōu)異的催化性能,主要表現(xiàn)為大的峰電位差、高的靈敏度、寬的線性范圍、良好的電化學(xué)穩(wěn)定性和優(yōu)異的抗干擾能力等。傳感器還實(shí)現(xiàn)了實(shí)際水樣中DBIs的檢測(cè)。2.采用簡(jiǎn)單且方便的一步乙醇熱還原法將鉑納米粒子(Pt NPs)嵌入Zr-MOFs(UiO-66/67/68),分別制備了Pt@UiO-66、Pt@UiO-67和Pt@UiO-68復(fù)合材料。我們對(duì)樣品的微觀結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)的表征,并詳細(xì)地研究了MOFs載體結(jié)構(gòu)對(duì)復(fù)合材料電催化特性的影響。研究發(fā)現(xiàn)Pt@UiO-66/67/68復(fù)合材料對(duì)電化學(xué)氧化肼(N_2H_4)表現(xiàn)出不同的反應(yīng)機(jī)制和電催化性能。其中,Pt@UiO-66-2表現(xiàn)出最佳的電催化性能。這些發(fā)現(xiàn)可以幫助深入理解MOFs復(fù)合物結(jié)構(gòu)-性能-催化機(jī)制間的關(guān)系。
【圖文】：

MOFs常用合成方法發(fā)展的時(shí)間軸[9]

如 rGO/Fe2O3和 rGO/NiO/Ni 氣凝膠。研究結(jié)果所有的固態(tài)對(duì)稱的超級(jí)電容器設(shè)備均表現(xiàn)良好的ZIF-67 與導(dǎo)電的聚吡咯管（PPy）連接制備了靈活果表明，得到的 ZIF-PPy 復(fù)合物擁有連續(xù)的微孔結(jié)在 0.5 A g-1的電流密度下得到較高的重量比容量 基超級(jí)電容器表現(xiàn)出更高的面積比容量。述介然界廣泛存在的與人類密切相關(guān)的非金屬元素之一單質(zhì)和化合物形式存在。碳原子以不同方式結(jié)合可、金剛石、富勒烯、碳納米管和石墨烯等（圖 1-體、橢圓體或管狀。
【學(xué)位授予單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB34;O643.36

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1 周云程;對(duì)位苯二酚制造的研究[J];化學(xué)世界;1955年06期

2 蔡淑蓮 ,陳j9U，

本文編號(hào)：2640424