【摘 要】
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当今时代,能源和环境问题日益严峻,我们希望通过开发新型的催化剂,降低大气中CO2的含量,并转化为CO,H2等燃料,为解决能源短缺和温室效应贡献力量。三嗪基有机骨架聚合物材料是以三甲基均三嗪为原料经过一系列有机合成反应合成的多孔聚合材料。它兼有无机材料刚性和有机材料柔性的特征,在各个领域都有十分重要的贡献,特别是在气体存储、光电材料和催化方面有重要意义。本文以三甲基均三嗪为基础,合成了两种新型的有机
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当今时代,能源和环境问题日益严峻,我们希望通过开发新型的催化剂,降低大气中CO2的含量,并转化为CO,H2等燃料,为解决能源短缺和温室效应贡献力量。三嗪基有机骨架聚合物材料是以三甲基均三嗪为原料经过一系列有机合成反应合成的多孔聚合材料。它兼有无机材料刚性和有机材料柔性的特征,在各个领域都有十分重要的贡献,特别是在气体存储、光电材料和催化方面有重要意义。本文以三甲基均三嗪为基础,合成了两种新型的有机聚合材料:共价有机骨架聚合物(COF)和金属有机骨架聚合物(MOF),并利用X-射线单晶衍射、X-射线粉末衍射、荧光光谱、紫外可见吸收光谱、红外光谱、核磁共振氢谱、N2吸附、扫描电镜、气相色谱、热重等表征手段分析研究了两种有机骨架聚合物材料的结构和性质。本文一共分为五章:第一章:阐述了有机骨架材料的发展历史,简介,并从COF与MOF的合成与应用方面进行进一步阐述。第二章:利用有机反应成功合成了三甲基均三嗪,并以含三甲基均三嗪的有机物有机配体,成功合成MOF与COF材料。并简要介绍了表征有机骨架材料的方法。第三章:成功合成了一种含吡啶的三嗪MOF材料(TVPT-MOF),并以g-C3N4为载体,进行不同比例MOF复合材料的掺杂。通过气相色谱进行CO2的还原测试,我们发现TVPT-MOF@g-C3N4-10的光催化能力最强,而N2吸附,能带结构等测试也证明了这一点。并通过理论计算简要说明光催化机理。第四章:以三甲基均三嗪为原料合成了两种COF,并对他们进行了光催化能力的测试以及常规表征。我们发现COF-2的光催化能力要明显强于COF-1。第五章:结论,对研究工作进行了总结。我们通过复合以及引入溴原子两种策略来提高光催化能力,并通过实验和理论计算相结合进行验证。希望能为以后的光催化改进提供新的思路,为缓解能源短缺和温室效应等问题贡献自己的力量。
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