聚合物納米管和金屬有機骨架材料的合成及應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-11-12 13:15
化學(xué)工業(yè)可以促進經(jīng)濟發(fā)展和滿足人類多方面多角度需求,但與此同時也帶來了不可忽視的環(huán)境污染,各種污染問題和中毒事件的屢屢出現(xiàn)在很大程度上制約了我們的生活質(zhì)量。針對當(dāng)前的環(huán)境污染物,很多檢測方法相繼被使用,與眾多的檢測手段相比,熒光檢測方式簡單便捷。因此我們合成了一系列熒光材料,包括多孔聚合物納米管和MOFs材料,并進一步探索了它們在傳感檢測污染物(金屬離子、有害氣體和爆炸物等)方面的應(yīng)用,主要內(nèi)容如下:(1)多孔聚合物納米管熒光檢測金屬離子的性能探究:以2,4,6-三(4-溴苯基)-[1,3,5]-三嗪(TBT)為一種單體,2,7-二溴芘(DBP)和 1,3,6,8-四溴芘(TBP)分別作為另一單體,通過鎳催化的山本偶聯(lián)(Yamamoto型偶聯(lián))反應(yīng)得到兩種多孔有機聚合物納米管材料(PNT-2和PNT-3)。熒光測試表明,PNT-2和PNT-3都有較高的熒光強度,但是由于第二配體的不同導(dǎo)致了兩種材料的發(fā)光顏色有所差異,PNT-2呈現(xiàn)出藍色,而PNT-3則為黃色。進一步的傳感實驗表明:兩種PNTs材料都可以在乙醇體系中通過發(fā)光淬滅效應(yīng)對Fe3+進行高選擇性和高靈敏度的傳感識別。并提出了吸收...
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:147 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1?(A)疊氮連接的COF材料(Py-Azine)合成示意圖;(B)?Py-Azine-COF的AA堆積結(jié)構(gòu)??俯視圖和側(cè)視圖[19]
色??發(fā)光CMPs的有效策略,可以實現(xiàn)很大范圍內(nèi)材料發(fā)射的調(diào)控[331??a)?〇.4,??b)????ar,?—*** ̄?Bn-CS?CMP??^?-?TPE-CS^MP?*5?TPE-CS-CMP??:—?TPW^S-CMP?^?獅■?15T?s??I國幢??300?400?500?600?700?800?400?450?500?550?600?650?700?750?800??Wavelength?(nm)?Wavelength?(nm)??fSMSEi??圖1-2?(a)四種CMP材料的固態(tài)紫外吸收光譜圖;(b)四種CMP材料的熒光光譜;(c)四種??CMP材料粉末在365?nm紫外燈下采集的照片(A表示Bn-CS-CMP;?B表示TPA-CS-CMP;?C??表示?TPE-CS-CMP;?D?表示?TPM-CS-CMP)?[13]。??Figure?1-2?(a)?Solid?UV-Vis?spectra?and?(b)?fluorescence?spectra?of?the?four?cyanostilbene?based??conjugated?polymers?(Bn-CS-CMP:?black?line,?TPA-CS-CMP:?red?line,?TPE-CS-CMP:?blue?line,?TPM-??CS-CMP:?purple?line);?(c)?photos?of?powder?of?these?four?CMPs?under?illumination?of?a?365?nm?UV??hand?lamp?(character?“A”:?Bn-CS-CMP,“B”:?TPA-CS-CM
?北京化工大學(xué)博士學(xué)位論文???1.2.1.3多孔芳香骨架材料??多孔芳香骨架材料(Porous?Aromatic?Frameworks,?PAFs)是以苯環(huán)為主要組成部??分的一種多孔材料,采用共價鍵鏈接的方式。共價鍵的連接方式和剛性的苯環(huán)結(jié)構(gòu)使??PAFs材料擁有較大的比表面積和良好的穩(wěn)定性^,41]。??,2^^^??PAF-1?PAF-3?PAF-4??hkP??PAF-2?JUC-Z1??圖1-3合成與模擬的幾種PAFs材料結(jié)構(gòu)模型圖,其中紫色表示碳原子,藍色表示氮原子,黃色??表示硅原子,綠色表示氧原子,棕色表示鍺原子[4()]。??Figure?1-3?Structure?model?of?synthesized?and?simulated?PAF.?(C,?purple;?N,?blue;?Si,?yellow,?O,?green,??Ge,?brown)[40】.??2009年,Zhu課題組報道了首例PAFs材料(PAF-l),比表面積高達5600?m2/g,??通過Yamamoto偶聯(lián)反應(yīng)合成,是當(dāng)時世界上比表面積最高的材料,同時也具有良好??的氫氣和二氧化碳存儲能力[42]。他們課題組在PAFs材料的構(gòu)筑和性能方面做出了巨??大貢獻,也激發(fā)了廣大科研人員的研宄興趣。后續(xù)報道的PAF-3在選擇性吸附二氧化??碳和甲烷等溫室氣體方面具有優(yōu)異的性能;PAF-11可以作為疏水材料從水中吸附甲??醇、苯和甲苯等有機小分子Zhu課題組通過將富勒烯C6〇分子結(jié)合到PAFs中,將??其應(yīng)用于氫氣和二氧化碳氣體的吸附[44];?Ren課題組將合成的PAF-45用于水中磺酸??鹽的吸附[45]。除了氣相
【參考文獻】:
期刊論文
[1]金屬有機骨架材料在傳感器中的應(yīng)用[J]. 錢文浩,李富盛,黃瑋,叢玉鳳. 化學(xué)通報. 2019(02)
[2]Porous organic polymer nanotubes as luminescent probe for highly selective and sensitive detection of Fe3+[J]. Meng Wang,Lin Guo,Dapeng Cao. Science China(Chemistry). 2017(08)
[3]Dynamic separation of Xe and Kr by metal-organic framework and covalent-organic materials: a comparison with activated charcoal[J]. Qian Wang,Shunshun Xiong,Zhonghua Xiang,Shuming Peng,Xiaolin Wang,Dapeng Cao. Science China(Chemistry). 2016(05)
[4]WHO《飲用水水質(zhì)準則》第3版(2004)“水安全計劃”簡介[J]. 陸坤明. 凈水技術(shù). 2006(06)
博士論文
[1]共價有機框架材料的制備及其傳感和催化性能研究[D]. 劉偉.蘭州大學(xué) 2019
[2]多孔有機材料的制備及其熒光性質(zhì)的研究[D]. 郭琳.北京化工大學(xué) 2018
本文編號:3490985
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:147 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1?(A)疊氮連接的COF材料(Py-Azine)合成示意圖;(B)?Py-Azine-COF的AA堆積結(jié)構(gòu)??俯視圖和側(cè)視圖[19]
色??發(fā)光CMPs的有效策略,可以實現(xiàn)很大范圍內(nèi)材料發(fā)射的調(diào)控[331??a)?〇.4,??b)????ar,?—*** ̄?Bn-CS?CMP??^?-?TPE-CS^MP?*5?TPE-CS-CMP??:—?TPW^S-CMP?^?獅■?15T?s??I國幢??300?400?500?600?700?800?400?450?500?550?600?650?700?750?800??Wavelength?(nm)?Wavelength?(nm)??fSMSEi??圖1-2?(a)四種CMP材料的固態(tài)紫外吸收光譜圖;(b)四種CMP材料的熒光光譜;(c)四種??CMP材料粉末在365?nm紫外燈下采集的照片(A表示Bn-CS-CMP;?B表示TPA-CS-CMP;?C??表示?TPE-CS-CMP;?D?表示?TPM-CS-CMP)?[13]。??Figure?1-2?(a)?Solid?UV-Vis?spectra?and?(b)?fluorescence?spectra?of?the?four?cyanostilbene?based??conjugated?polymers?(Bn-CS-CMP:?black?line,?TPA-CS-CMP:?red?line,?TPE-CS-CMP:?blue?line,?TPM-??CS-CMP:?purple?line);?(c)?photos?of?powder?of?these?four?CMPs?under?illumination?of?a?365?nm?UV??hand?lamp?(character?“A”:?Bn-CS-CMP,“B”:?TPA-CS-CM
?北京化工大學(xué)博士學(xué)位論文???1.2.1.3多孔芳香骨架材料??多孔芳香骨架材料(Porous?Aromatic?Frameworks,?PAFs)是以苯環(huán)為主要組成部??分的一種多孔材料,采用共價鍵鏈接的方式。共價鍵的連接方式和剛性的苯環(huán)結(jié)構(gòu)使??PAFs材料擁有較大的比表面積和良好的穩(wěn)定性^,41]。??,2^^^??PAF-1?PAF-3?PAF-4??hkP??PAF-2?JUC-Z1??圖1-3合成與模擬的幾種PAFs材料結(jié)構(gòu)模型圖,其中紫色表示碳原子,藍色表示氮原子,黃色??表示硅原子,綠色表示氧原子,棕色表示鍺原子[4()]。??Figure?1-3?Structure?model?of?synthesized?and?simulated?PAF.?(C,?purple;?N,?blue;?Si,?yellow,?O,?green,??Ge,?brown)[40】.??2009年,Zhu課題組報道了首例PAFs材料(PAF-l),比表面積高達5600?m2/g,??通過Yamamoto偶聯(lián)反應(yīng)合成,是當(dāng)時世界上比表面積最高的材料,同時也具有良好??的氫氣和二氧化碳存儲能力[42]。他們課題組在PAFs材料的構(gòu)筑和性能方面做出了巨??大貢獻,也激發(fā)了廣大科研人員的研宄興趣。后續(xù)報道的PAF-3在選擇性吸附二氧化??碳和甲烷等溫室氣體方面具有優(yōu)異的性能;PAF-11可以作為疏水材料從水中吸附甲??醇、苯和甲苯等有機小分子Zhu課題組通過將富勒烯C6〇分子結(jié)合到PAFs中,將??其應(yīng)用于氫氣和二氧化碳氣體的吸附[44];?Ren課題組將合成的PAF-45用于水中磺酸??鹽的吸附[45]。除了氣相
【參考文獻】:
期刊論文
[1]金屬有機骨架材料在傳感器中的應(yīng)用[J]. 錢文浩,李富盛,黃瑋,叢玉鳳. 化學(xué)通報. 2019(02)
[2]Porous organic polymer nanotubes as luminescent probe for highly selective and sensitive detection of Fe3+[J]. Meng Wang,Lin Guo,Dapeng Cao. Science China(Chemistry). 2017(08)
[3]Dynamic separation of Xe and Kr by metal-organic framework and covalent-organic materials: a comparison with activated charcoal[J]. Qian Wang,Shunshun Xiong,Zhonghua Xiang,Shuming Peng,Xiaolin Wang,Dapeng Cao. Science China(Chemistry). 2016(05)
[4]WHO《飲用水水質(zhì)準則》第3版(2004)“水安全計劃”簡介[J]. 陸坤明. 凈水技術(shù). 2006(06)
博士論文
[1]共價有機框架材料的制備及其傳感和催化性能研究[D]. 劉偉.蘭州大學(xué) 2019
[2]多孔有機材料的制備及其熒光性質(zhì)的研究[D]. 郭琳.北京化工大學(xué) 2018
本文編號:3490985
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