共價有機骨架材料的設(shè)計合成及其在存儲方面的應(yīng)用探索.pdf

1、共價有機骨架材料(Covalent Organic Frameworks，COFs)是一種由輕質(zhì)元素(C、H、N、O、B、Si)組成的、共價鍵連接的、結(jié)構(gòu)長程有序的晶體多孔材料。因此，COFs具有質(zhì)量輕、高的比表面積、大的孔體積、孔狀結(jié)構(gòu)可調(diào)、穩(wěn)定性好等特點，并在不同領(lǐng)域（如氣體吸附分離、催化以及光電材料）都展現(xiàn)了很好的應(yīng)用前景。
　　本論文主要合成一系列亞胺鍵連接的有機骨架材料，根據(jù)其自身特點，初步探索COFs在離子液體限域、碘

2、蒸氣吸附、氣體存儲與分離以及Hg2+吸附等領(lǐng)域的應(yīng)用，主要研究內(nèi)容如下:
　　1、通過溶劑熱法成功合成了COF-320粉體，將離子液體[Emim][Tf2N]封裝于COF-320的納米孔道內(nèi)部，首次獲得新型復(fù)合材料[Emim][Tf2N]@COF-320。由于三維COF-320納米孔道對離子液體的限域作用，離子液體進入COF-320孔道內(nèi)部發(fā)生了固化，也就是說熔點大大提高了，同時將復(fù)合材料[Emim][Tf2N]@COF-320應(yīng)

3、用于氣體吸附分離，研究其氣體吸附規(guī)律。
　　2、系統(tǒng)探索了一系列亞胺鍵連接的二維/三維COFs的碘吸附行為、性能及苯環(huán)、含氮量、孔體積、孔徑及孔容對碘蒸汽吸附量的影響。研究發(fā)現(xiàn)此類COFs由于自身含有電子云密度較大的苯環(huán)和亞胺鍵，為碘分子提供了豐富的吸附位點。本章的研究從主客體相互作用的角度詮釋了其吸附機理，同時也為應(yīng)用于核電站放射性核廢氣碘捕獲提出了方案。
　　3、采用溶劑熱法通過席夫堿縮合反應(yīng)成功合成出一種炔基功能化共價

4、有機骨架材料（TP-OP-COF），該材料具有永久性開放式孔道結(jié)構(gòu)，好的熱穩(wěn)定性，較高的比表面積，且孔道內(nèi)具有富電子的（-C≡C-）結(jié)構(gòu)，對于CO2和H2有較強的親和力，表現(xiàn)出了較高的CO2、H2吸附量和CO2/N2選擇性，該材料可成為較好的CO2/N2選擇分離材料。
　　4、利用TP-OP-COF吸附單質(zhì)硫生成了一種電子轉(zhuǎn)移復(fù)合材料S@TP-OP-COF。在TP-OP-COF孔道內(nèi)部引入了對Hg2+有較強親和力的含硫活性吸附位點