本文主要研究内容
作者姜蕴哲（2019）在《新型多孔材料的合成、功能化以及分离性能研究》一文中研究指出：新型多孔晶态材料,包括金属有机框架材料（MOF）、共价有机框架材料（COF）在化学、材料、物理等领域具有广泛的应用。这些材料具有结构和孔道形式多样化、比表面积大、对化学和热稳定等优点,具有广泛的潜在应用价值。在MOF或COF上引入功能化的官能团的方法分为前合成法和后修饰法。后修饰法是先合成MOF或COF再将其中的活性官能团与有机小分子反应来实现功能化的方法。该方法不仅具有制备简单,不破坏MOF、COF结构等优点,更能合成出用前合成法不可能做出的MOF、COF结构。因此,该方法受到科学家们的广泛关注,但是目前更多种类的后修饰MOF和COF仍然有待开发。本论文就带有活性基团的MOF和COF的合成、后修饰以及在各种分离方面的应用进行了一系列的研究,主要研究结果如下:1.UiO-66系列MOF:UiO-66-NH2因含有氨基具有良好的后修饰潜力。咪唑分子含有丰富的氮原子,对CO2具有良好的吸附作用,而对甲烷无此效果。因此,为了得到更好的CO2/CH4分离材料,我们将咪唑-2-甲醛利用氨基和醛基的希夫碱反应后修饰到UiO-66-NH2上,得到新型MOF:UiO-66-NH2@ICA。通过298K下对CO2和CH4的吸附测试证明了该后修饰产物对CO2有更强的吸附作用。混合基质膜（MMM）结合了高分子膜的制备简单特性和无机多孔材料对气体分子的良好分离效果,是目前在气体分离应用方面的理想选择之一。我们将咪唑后修饰的UiO-66-NH2作为填料加入高分子Matrimid?中制备成MMM膜。经过对MMM膜的最佳填料比例和测试压力的探究,在填料掺入比例为10%,膜两侧压力差为3bar时,所制备的MMM膜具有最高的分离效果,其分离因子达到64.7,通量为40.14 Barrer。2.超疏水材料在油水分离领域具有广泛的应用。我们制备了含有羟基的COF:BTADHBD并依次使用缩水甘油和1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷对其进行后修饰,得到具有超疏水性质的COF粉末:BTADHBD@Glc@POTS。该粉末的水接触角为153.2°。为了更好地进行油水分离,我们进一步使用多次生长的方法将BTADHBD生长在修饰过的不锈钢网上,然后对其进行超疏水处理,得到具有不锈钢网支撑的超疏水COF膜,该膜的水接触角为152.1°。最后我们使用该不锈钢网支撑的超疏水COF膜进行油水分离测试,该不锈钢网对各种油水混合物的分离效率均可达到99.5%以上,可在50次的连续油水分离测试后仍保持较高的分离性能,也具有一定的自净能力。该不锈钢网的侵入压力为44kPa,高于一般的油水分离膜,有较高的实际应用潜力。3.带有氨基的亚胺键COF的合成一般使用带有硝基的COF还原而成,但是后续的纯化步骤一直是一个较大的挑战。我们改进了该类型的COF的合成方法,使用易溶于水的连二亚硫酸钠作为还原剂替代以往文献中使用的氯化亚锡等,大大简化了后处理的步骤。水中重金属离子的去除是重要的环境问题。我们将强螯合基团EDTA通过后修饰的方法接枝到氨基COF上,制备出对重金属离子均具有吸附能力的COF:TpPa-NH2@EDTA。我们探究了pH、金属离子浓度和吸附时间对吸附效果的影响。实验表明该COF对六种代表性的金属离子（包括软酸、过渡酸和硬酸）的吸附量均在50mg/g以上,并且在pH=3的条件下仍能表现出较高的金属离子脱除率。
Abstract
xin xing duo kong jing tai cai liao ,bao gua jin shu you ji kuang jia cai liao （MOF）、gong jia you ji kuang jia cai liao （COF）zai hua xue 、cai liao 、wu li deng ling yu ju you an fan de ying yong 。zhe xie cai liao ju you jie gou he kong dao xing shi duo yang hua 、bi biao mian ji da 、dui hua xue he re wen ding deng you dian ,ju you an fan de qian zai ying yong jia zhi 。zai MOFhuo COFshang yin ru gong neng hua de guan neng tuan de fang fa fen wei qian ge cheng fa he hou xiu shi fa 。hou xiu shi fa shi xian ge cheng MOFhuo COFzai jiang ji zhong de huo xing guan neng tuan yu you ji xiao fen zi fan ying lai shi xian gong neng hua de fang fa 。gai fang fa bu jin ju you zhi bei jian chan ,bu po huai MOF、COFjie gou deng you dian ,geng neng ge cheng chu yong qian ge cheng fa bu ke neng zuo chu de MOF、COFjie gou 。yin ci ,gai fang fa shou dao ke xue jia men de an fan guan zhu ,dan shi mu qian geng duo chong lei de hou xiu shi MOFhe COFreng ran you dai kai fa 。ben lun wen jiu dai you huo xing ji tuan de MOFhe COFde ge cheng 、hou xiu shi yi ji zai ge chong fen li fang mian de ying yong jin hang le yi ji lie de yan jiu ,zhu yao yan jiu jie guo ru xia :1.UiO-66ji lie MOF:UiO-66-NH2yin han you an ji ju you liang hao de hou xiu shi qian li 。mi zuo fen zi han you feng fu de dan yuan zi ,dui CO2ju you liang hao de xi fu zuo yong ,er dui jia wan mo ci xiao guo 。yin ci ,wei le de dao geng hao de CO2/CH4fen li cai liao ,wo men jiang mi zuo -2-jia quan li yong an ji he quan ji de xi fu jian fan ying hou xiu shi dao UiO-66-NH2shang ,de dao xin xing MOF:UiO-66-NH2@ICA。tong guo 298Kxia dui CO2he CH4de xi fu ce shi zheng ming le gai hou xiu shi chan wu dui CO2you geng jiang de xi fu zuo yong 。hun ge ji zhi mo （MMM）jie ge le gao fen zi mo de zhi bei jian chan te xing he mo ji duo kong cai liao dui qi ti fen zi de liang hao fen li xiao guo ,shi mu qian zai qi ti fen li ying yong fang mian de li xiang shua ze zhi yi 。wo men jiang mi zuo hou xiu shi de UiO-66-NH2zuo wei tian liao jia ru gao fen zi Matrimid?zhong zhi bei cheng MMMmo 。jing guo dui MMMmo de zui jia tian liao bi li he ce shi ya li de tan jiu ,zai tian liao can ru bi li wei 10%,mo liang ce ya li cha wei 3barshi ,suo zhi bei de MMMmo ju you zui gao de fen li xiao guo ,ji fen li yin zi da dao 64.7,tong liang wei 40.14 Barrer。2.chao shu shui cai liao zai you shui fen li ling yu ju you an fan de ying yong 。wo men zhi bei le han you qiang ji de COF:BTADHBDbing yi ci shi yong su shui gan you he 1H,1H,2H,2H-quan fu xin ji san yi yang ji gui wan dui ji jin hang hou xiu shi ,de dao ju you chao shu shui xing zhi de COFfen mo :BTADHBD@Glc@POTS。gai fen mo de shui jie chu jiao wei 153.2°。wei le geng hao de jin hang you shui fen li ,wo men jin yi bu shi yong duo ci sheng chang de fang fa jiang BTADHBDsheng chang zai xiu shi guo de bu xiu gang wang shang ,ran hou dui ji jin hang chao shu shui chu li ,de dao ju you bu xiu gang wang zhi cheng de chao shu shui COFmo ,gai mo de shui jie chu jiao wei 152.1°。zui hou wo men shi yong gai bu xiu gang wang zhi cheng de chao shu shui COFmo jin hang you shui fen li ce shi ,gai bu xiu gang wang dui ge chong you shui hun ge wu de fen li xiao lv jun ke da dao 99.5%yi shang ,ke zai 50ci de lian xu you shui fen li ce shi hou reng bao chi jiao gao de fen li xing neng ,ye ju you yi ding de zi jing neng li 。gai bu xiu gang wang de qin ru ya li wei 44kPa,gao yu yi ban de you shui fen li mo ,you jiao gao de shi ji ying yong qian li 。3.dai you an ji de ya an jian COFde ge cheng yi ban shi yong dai you xiao ji de COFhai yuan er cheng ,dan shi hou xu de chun hua bu zhou yi zhi shi yi ge jiao da de tiao zhan 。wo men gai jin le gai lei xing de COFde ge cheng fang fa ,shi yong yi rong yu shui de lian er ya liu suan na zuo wei hai yuan ji ti dai yi wang wen suo zhong shi yong de lv hua ya xi deng ,da da jian hua le hou chu li de bu zhou 。shui zhong chong jin shu li zi de qu chu shi chong yao de huan jing wen ti 。wo men jiang jiang ao ge ji tuan EDTAtong guo hou xiu shi de fang fa jie zhi dao an ji COFshang ,zhi bei chu dui chong jin shu li zi jun ju you xi fu neng li de COF:TpPa-NH2@EDTA。wo men tan jiu le pH、jin shu li zi nong du he xi fu shi jian dui xi fu xiao guo de ying xiang 。shi yan biao ming gai COFdui liu chong dai biao xing de jin shu li zi （bao gua ruan suan 、guo du suan he ying suan ）de xi fu liang jun zai 50mg/gyi shang ,bing ju zai pH=3de tiao jian xia reng neng biao xian chu jiao gao de jin shu li zi tuo chu lv 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华东师范大学的姜蕴哲，发表于刊物华东师范大学2019-07-02论文，是一篇关于多孔材料论文,后修饰论文,气体分离论文,油水分离论文,重金属离子脱除论文,华东师范大学2019-07-02论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自华东师范大学2019-07-02论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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