收藏本站
《吉林大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

几种三价金属有机骨架微孔化合物和有机微孔聚合物的合成及其催化、吸附性能研究

单梁  
【摘要】:孔道尺寸在2 nm以下,具有规则孔道结构的微孔材料的开发和合成一直是材料学研究领域的热点之一。作为新兴的微孔材料,金属有机骨架(MOFs)和有机微孔聚合物因具有大的比表面积、合成的多样性和易引入功能基团等优点,在气体吸附和分离、催化和传感等领域备受瞩目。本论文主要以金属有机骨架和有机微孔聚合物作为研究对象,一方面,详细考察了三价金属有机骨架的设计、合成以及它们在催化、发光等方面的性能;另一方面,通过功能单体的合理设计,合成出新型超交联有机聚合物并研究其对二氧化碳和水相中有机染料分子的吸附性能。主要研究成果如下:1、我们研究了In-MOF和MIL-53系列催化剂在亚胺和三甲基硅氰的Strecker反应中催化活性,详细考察了金属中心、骨架结构和取代基团对于催化反应的影响。其中,催化剂In-MOF对N-Bn保护的亚胺的Strecker反应显示出高的催化活性,且可以通过简单的过滤方法从反应体系分离,再次活化后可循环使用至少三次,符合绿色化学的要求。MIL-53系列催化剂对N-Bn保护的亚胺和三甲基硅氰的Strecker反应显示出中等到优秀的催化活性。其中,具有路易斯酸碱双功能活性中心的NH2-MIL-53(Sc)比NH2-MIL-53(Al)在Strecker反应中显示出更高的催化性能。2.基于半刚性大体积吡啶羧酸衍生物类配体5-(吡啶-4-甲氧基)间苯二羧酸配体H2L和不同三价金属中心In(III)和Ln(III)合成出具有二维层状结构的In-MOF 1和具有三维网络结构的2-Ln(Ln=Er,Eu,Tb)。H2L配体在所合成的MOFs中显示出不同的配位模式。在In-MOF 1中,Cl原子作为端基配体占据了In(III)中心的一个配位点,并可与水分子形成非经典的O-H…Cl氢键,进而与O-H…O氢键一起将二维层扩展为三维超分子结构。系列镧系金属有机骨架化合物2是同构的,在其结构中,完全去质子化的L2-配体展现两种不同的配位模式,而且通过调变初始镧系金属盐的比例,可得到Eu/Tb掺杂的2-Eu1-xTbx(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1),其在340 nm激发波长下可实现从红橙经过橙、黄、绿黄到绿光的转变。3.我们以两种刚性的大体积单体M3和特格勒碱M4为构筑基元,以FDA为交联剂、无水Fe Cl3为催化剂,通过Friedel-Crafts烷基化反应合成出三个新型超交联聚合物HCPs 1-3。由于HCPs 1和2的骨架结构中存在大量极性官能团羟基和内酰胺基,所以它们显示出优异的二氧化碳吸附性能。HCP 3也显示出较好的气体吸附性能。此外,这三种超交联聚合物环境污染物处理方面也展现出良好的性能,其对水中有机染料显示出很好的吸附能力。结合它们成本低、易于获得和耐水性等方面的优点,这些新型多孔材料可以做为极具有潜力的吸附剂用于清洁能源和环境领域。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O631;O641.4

免费申请
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 赵彦超;陈琦;韩宝航;;微孔有机聚合物[J];中国科学:物理学 力学 天文学;2011年09期
2 林军;樊会丹;严胜骄;;α-氨基酸的不对称合成新进展[J];有机化学;2007年08期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 周宝龙;陈龙;;共价有机多孔聚合物合成新策略[J];化学学报;2015年06期
2 宋洪榕;李世彦;杨亚囡;姜绪宝;朱晓丽;;SiO_2用量对单分散聚脲多孔微球的影响[J];山东化工;2015年04期
3 吴新妹;张秋根;朱爱梅;刘庆林;;自具微孔高分子气体分离膜的结构调控与改性研究[J];化学进展;2014年07期
4 刘德鹏;陈琦;赵彦超;韩宝航;;有机多孔聚合物的制备和性能研究进展[J];科学通报;2013年24期
5 张杰;侯书恩;靳洪允;;卟啉基多孔材料研究进展[J];化工新型材料;2013年08期
6 张海玲;许云书;;微孔聚酰亚胺的研究进展[J];材料导报;2012年23期
7 赵敏娟;李宁宁;卢久富;;以L-半胱氨酸盐酸盐为原料制备D-半胱氨酸工艺研究[J];浙江化工;2012年11期
8 刘静;;手性氨基酸及其衍生物不对称合成的研究进展[J];咸阳师范学院学报;2009年06期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 杜大明,陈晓,花文廷;离子液体介质中有机合成及不对称催化反应研究新进展[J];有机化学;2003年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 施鹏飞;姜琴;;三价金配合物抗肿瘤活性研究[J];化学进展;2009年04期
2 李增贵 ,王玮;[J];化学世界;1948年09期
3 王耀新;金的特效鉴定方法[J];化学世界;1982年09期
4 夏传义;刘巧明;;新型化学镀金[J];电镀与精饰;1993年03期
5 戴道宣;朱福荣;;In清洁表面氧吸附及早期氧化的CLS和AES研究[J];金属学报;1987年02期
6 史继东;;金的快速测定方法的改进[J];分析化学;1976年01期
7 唐文慧;碘—碘化钾浸液中金的测定[J];黄金;1990年09期
8 王寿亭,陈伟朱,何炳林;α-氨基吡啶树脂的合成及其对Au(Ⅲ)的吸着与洗脱性能的研究[J];高等学校化学学报;1987年01期
9 马原辉;唐成春;张磊;;三价金属-有机框架材料的性能[J];北京工业大学学报;2013年10期
10 何锦林;蔡汝义;谭红;程翔;;含三氯化钪盐酸浸出液中钪的HDEHP萃取研究[J];贵州科学;1989年01期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 单梁;几种三价金属有机骨架微孔化合物和有机微孔聚合物的合成及其催化、吸附性能研究[D];吉林大学;2017年
2 吴雅琴;主族氧硫化物开放骨架的合成、结构及其性质研究[D];山西师范大学;2017年
3 侯俊英;铜系金属有机骨架构筑及其催化性能研究[D];北京科技大学;2017年
4 谢伟;基于荧光金属—有机骨架功能材料的可控合成及性能研究[D];东北师范大学;2017年
5 刘桂林;基于聚合物和富勒烯异质结太阳电池的研究[D];江南大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李婵;三价金配合物与羧酸类有机物的反应动力学及机理[D];河北大学;2012年
2 钱鑫;含芳杂环共轭微孔聚合物的制备及碘捕获性能研究[D];兰州理工大学;2017年
3 晁莹;基于区域分割的三维点云模型骨架提取算法研究[D];西北大学;2017年
4 闵凡硕;穿戴式机械恐龙骨架设计与仿真[D];长春理工大学;2017年
5 葛青;烷基取代咪唑类离子液体聚合物在溶液中的聚集过程及应用[D];浙江理工大学;2017年
6 黄湘林;聚合物—铝合金复合板在高速撞击下的抗弹特性研究[D];哈尔滨工业大学;2017年
7 霍泽娟;噻吩—异靛蓝聚合物/无机纳米基光电探测器及器件研究[D];兰州交通大学;2017年
8 余海文;基于三芳基咪唑聚合物—钯催化剂的制备及其应用研究[D];湘潭大学;2017年
9 袁佳;聚合物介导自组装构建新型二氧化钛基高效光电解水阳极的研究[D];西南大学;2017年
10 彭文峰;SiCN聚合物先躯体陶瓷导电性能调控及构效关系研究[D];郑州大学;2017年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026