基于Click反应的多孔有机聚合物的设计、合成及性能研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangxd
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
与传统的微孔材料相比,多孔有机聚合物具有大的比表面积、低的骨架密度、多样化的合成策略及易官能团化等优点,近几年来引起了人们极大的兴趣,使得多孔有机材料从合成单体、构建方法、到最终的应用都有了极大的拓展。采用不同的设计理念,一系列新型的多孔有机聚合物被合成并应用于气体吸附分离、异相催化等领域,然而大多数多孔有机聚合物的性能主要依赖于高比表面积和高孔隙率,制约了此类材料的进一步发展。因此,发展功能化的多孔有机聚合物成为本领域研究热点之一。选用"bottom-up"的合成策略,将具有配位能力的官能团通过相应的化学反应构筑到多孔有机聚合物中,得到的聚合物不仅保持了优异的孔性能,利于底物分子与催化剂的充分接触和传质,而且通过配位作用负载的催化活性物种分布均匀、不易流失,这极大提高了催化剂的活性和循环能力。  本论文通过简单高效的click反应,设计、合成了6个三氮唑连接的多孔有机聚合物,并将其应用于气体吸附、硝基的氢化还原和烯烃的加氢还原。  本论文内容主要分为以下五部分。  第一章:对多孔材料的发展历程进行了概述,重点介绍了无机多孔材料、多孔金属-有机骨架材料和有机聚合物材料的研究进展。  第二章:主要对实验过程中所用到的试剂和测试用到的仪器、型号、测试条件进行了概述。  第三章:以2,7-二乙炔基芴及其衍生物和四(4-叠氮基苯基)甲烷为构筑基块,通过click反应合成了3个含有三氮唑配位基团的多孔有机聚合物。它们具有较好的热稳定性和化学稳定性。孔性质实验表明,通过改变构筑基块2,7-二乙炔基芴上连接的取代基大小,能够在保持骨架不变的情况下调节此类材料的比表面积和孔径分布。选择比表面积最大的聚合物作为载体合成的钯纳米粒子催化材料,在硝基的氢化还原和烯烃的加氢还原反应中表现出高的催化活性及选择性,催化体系经过10次循环后活性和选择性没有发生明显的变化,透射电镜分析表明钯纳米粒子发生了一定程度的团聚。  第四章:以2,6-二乙炔吡啶为构筑基块通过Click反应合成了3个具有含氮螯合基团的多孔有机聚合物。它们具有高的热稳定性、良好的化学稳定性、较高的比表面积和较窄的孔径分布以及对H2,CO2和CH4较好的吸附分离能力。在此基础上,以此类聚合物为载体负载合成钯纳米粒子催化材料,在室温下烯烃的加氢还原反应中表现出高的催化活性及选择性。催化体系经过7次循环反应后活性和选择性以及钯纳米粒子尺寸和形貌没有发生明显的变化。  第五章:对论文进行总结和展望。
其他文献
碳氢键是有机物中重要的化学键,碳氢键的直接官能团化能够有效的减少反应步骤和由于需要预活化官能团带来的限制。由于有机分子中碳氢键的种类很多,在碳氢活化中,区域选择性也是十分重要的。在过渡金属催化碳氢活化的过程中,使用导向基团辅助可以有助于金属插入到目标的碳氢键,有助于提高反应的区域选择性和底物的适用范围。碳氢键的直接烷基化一直是碳氢活化研究的重要内容,在有机合成中有着十分重要的意义。我们通过前人的报
在加拿大先后两次观鲸,有那么一刻,我欲“骑鲸遁沧海”,想就这样手扶鲸鳍,骑跨鲸背,从此遁隐、游仙。  多年以后,我仍然会想起麦克尼尔港被浓雾掩盖的清晨。  麦克酋长开着橡皮快艇破雾前行,带我们去寻找杀人鲸的踪迹。他立于船头,面朝大海,手掌轻叩节拍,嘴里哼着一首古老的歌谣,鲸似乎受到召唤,在船后20余米处突然跃出水面,背鳍耸立,划出一道半圆弧,然后消失不见。  这是我在加拿大离鲸最近的一次,我似乎还
期刊
本论文以提高SPR传感器的灵敏度及拓展SPR技术的应用范围为目的,开发了两种新型的SPR芯片用三维基质,并引入微接触印刷手段构建SPR芯片表面三维结构。   首先,通过表面引发原
现代学徒制是基于工作进行学习的职业教育模式,职业院校通过校企合作制定明确的人才培养方案,提升技能型人才培养的工作适应性。通过分析中职美术专业教学在现代学徒制模式下
配位聚合物由于其丰富的结构和在磁性、光学、吸附分离、分子识别和识别等领域具有广泛的潜在应用前景,因而其设计、合成及性能研究备受关注。金属离子的配位构型、配体的配位
含硫高性能聚合物是热塑性耐高温高分子材料的典型代表,由于这类聚合物分子链中含有硫及芳基结构,因而具有优良的耐高温、耐腐蚀、阻燃和极好的尺寸稳定性等特点,同时硫的引入导
书法的当代目标,是一直环绕在我心里、挥之不去的一个命题.每一个书法家都会对自己与这个时代的关系做一个定位:在书法这个领域里,在一辈子书法生涯中,我能做什么?我要做什么
期刊
CO低(常)温催化氧化涉及工业、航天、军事、环保以及人类生活的各个方面,包括民用、军用CO防毒面具,机动车冷启动尾气治理以及潜艇、航天器等密闭系统内CO消除等。在理论研究
金属—有机框架材料(MOFs)沟通了无机化学与有机化学,集基础研究与应用研究于一体。手性MOFs作为配位聚合物的一个重要分支,因其具有迷人的拓扑结构以及在选择性催化、分子识别
中国油画家对于西方经典的传统油画语言从心慕手追而至能够驾轻就熟地运用它表达现实生活,这一嬗变的过程包含了几代人的传承与实践。与西方不同的是,当下的中国,仍有数量可