金屬有機框架（Metal organic frameworks,MOFs）因為具有多孔性、大的比表面積、易修飾和大量暴露的活性位點等特點被廣泛應用于多種領(lǐng)域。目前對MOFs進行改性并充分發(fā)揮其優(yōu)勢引起了科研界的極大關(guān)注。一些碳化后的MOFs其穩(wěn)定性、導電性以及催化活性都有很大地提高,在電催化方面也表現(xiàn)出令人滿意的結(jié)果。同時,利用MOFs的多孔性和剛性結(jié)構(gòu),可用作載體與其它功能性材料結(jié)合制備以MOFs為基礎(chǔ)的復合材料。復合材料不但兼具主體和客體材料的優(yōu)點,還可以由二者的協(xié)同作用產(chǎn)生新的性能,大大擴展了MOFs的應用。本文在總結(jié)近期MOFs及其衍生物研究進展的基礎(chǔ)上,對幾種MOFs進行改性得到具有新功能的復合材料并探究MOFs在類酶催化和電催化的初步應用。具體內(nèi)容如下:1.制備了HKUST-1,并利用HKUST-1作為電催化劑,在環(huán)境條件下可將N₂轉(zhuǎn)化為NH₃,在–0.75 V vs.RHE產(chǎn)氨速率高達46.63μg h^–1mg^–1_cat,法拉第效率是2.45%。而且HKUST-1... 

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 金屬有機框架(MOFs)及其衍生物
        1.1.1 MOFs的概述
        1.1.2 MOFs的命名
        1.1.3 MOFs的制備與應用
        1.1.4 MOFs復合材料的制備與應用
    1.2 納米材料在電催化中的應用
        1.2.1 納米材料的電催化產(chǎn)氫和產(chǎn)氧
        1.2.2 納米材料電催化合成氨
        1.2.3 納米材料電催化二氧化碳還原
    1.3 納米材料的類酶性質(zhì)及應用
        1.3.1 天然生物酶的概述與優(yōu)缺點
        1.3.2 人工模擬酶的介紹與發(fā)展
        1.3.3 基于納米材料的人工模擬酶的應用
    1.4 本文構(gòu)思
第二章 金屬有機框架HKUST-1 在環(huán)境條件下電催化氮還原
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 試劑和儀器
        2.2.2 HKUST-1 的制備
        2.2.3 電化學測試
        2.2.4 NH_3 的檢測
        2.2.5 N_2H_4 的測定
        2.2.6 產(chǎn)NH_3 速率和FE的計算
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 HKUST-1 的表征
        2.3.2 HKUST-1 在電催化氮還原的性能
        2.3.3 催化劑穩(wěn)定性的研究
        2.3.4 探究NH_3 中氮的來源
        2.3.5 探究HKUST-1 用于氮還原的選擇性
    2.4 結(jié)論
第三章 包裹鐵鈷雙金屬的多孔碳納米籠作為有效的氧化酶模擬物用于比色檢測抗壞血酸和堿性磷酸酶
    3.1 引言
    3.2 實驗
        3.2.1 試劑和儀器
        3.2.2 FeCo NPs的合成
        3.2.3 FeCo NPs@PNC的制備
        3.2.4 探究FeCo NPs@PNC的類氧化酶活性并應用于檢測AA
        3.2.5 ALP的檢測
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 FeCo NPs@PNC的表征
        3.3.2 探究FeCo NPs@PNC的類氧化酶催化活性以及催化機理
        3.3.3 FeCo NPs@PNC的穩(wěn)態(tài)動力學分析
        3.3.4 比色法檢測AA和 ALP
        3.3.5 選擇性測試和實際樣品分析
    3.4 結(jié)論
第四章 通過調(diào)節(jié)碳化FeCo-ZIF的雙納米酶活性制備雙功能比色生物傳感器
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗材料和儀器
        4.2.2 合成FeCo@C
        4.2.3 探究FeCo@C的雙模擬酶性質(zhì)
        4.2.4 FeCo@C的穩(wěn)態(tài)動力學分析
        4.2.5 比色檢測HQ和 H_2O_2
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 FeCo@C的表征
        4.3.2 探究FeCo@C的類氧化酶的催化機理
        4.3.3 探究FeCo@C類過氧化物酶活性的催化機理
        4.3.4 考察FeCo@C的穩(wěn)定性、循環(huán)使用和可回收性
        4.3.5 FeCo@C雙酶的動力學分析
        4.3.6 調(diào)節(jié)FeCo@C的雙酶催化活性
        4.3.7 基于FeCo@C的雙模擬酶性質(zhì)分別檢測HQ和 H2O
        4.3.8 基于FeCo@C的類氧化酶性質(zhì)的實際樣品檢測
    4.4 結(jié)論
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀學位期間的科研成果
致謝



本文編號：3704660