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基于MOF多级孔材料的设计合成与表征

作　者: 李浩秋
导　师: 田运齐
学　校: 辽宁师范大学
专　业: 无机化学
关键词: 纳米MOF 微孔介孔大孔多级孔材料
分类号:
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

金属有机骨架(MOF)材料作为一种新型多孔材料,凭借其在气体存储、分离、吸附和多相催化等方面的优越性能,成为孔材料的研究热点。本论文致力于研究基于MOF的多级孔材料设计合成与表征。我们通过适当的合成手段,成功地将选定的MOF晶体粒度控制在120nm以下,从而获得了小于50nm的晶间介孔。与此同时通过在合成体系中加入固体物质纳米粒子(粒度大于50nm)作为硬模板,在除去模板后,获得了同时具有微孔、介孔和大孔的多级孔材料。本论文的研究工作依据三种不同种类的MOF包含如下三部分：1.基于MIL-100(A1)纳米粒子的多级孔材料(命名为HMOF-1):MIL-100(A1)晶体粒度约为30nm,所得晶问介孔约为8.7nm。把模板剂A分散在反应体系中,反应完成后除去模板,得到了同时含有微孔、介孔和大孔的多级孔材料。前者称为HMOF-1a,后者称为HMOF-1b。2.基于MIL-110(A1)纳米粒子的多级孔材料(命名为HMOF-2):MIL-110(A1)晶体粒度约为25nm。同样向反应体系中加入模板剂B,反应完成后除去模板,得到了同时含有微孔、介孔和大孔的多级孔材料。由于加入模板剂,MIL-110(Al)晶体粒度被缩小到约为20nm。所得样品前者称为HMOF-2a,后者称为HMOF-2b。3.基于HKUST-1纳米粒子的多级孔材料(命名为HMOF-3)：通过不同的方法,HKUST-1纳米粒子被成功地做到40-80nm。向反应中加入硬模板,反应完成后洗脱模板,得到了同时含有微孔、介孔和大孔的多级孔材料。前种方法所得样品称为HMOF-3a,后者称为HMOF-3b。以上所得样品都经过X-射线粉末衍射、扫描电子显微镜、红外光谱和热重-差热表征,部分样品也经过氮气吸附表征。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-8
第一章绪论  8-13
  1.1 引言  8
  1.2 金属有机骨架材料概念  8
  1.3 金属有机骨架介孔材料的发展  8-13
第二章论文工作  13-60
  2.1 选题思想  13
  2.2 基于MIL-100(Al)的多级孔材料  13-31
    2.2.1 文献概述  13-14
    2.2.2 实验试剂  14
    2.2.3 实验仪器  14-15
    2.2.4 HMOF-1a系列的合成路线  15
    2.2.5 HMOF-1a系列的样品表征  15-24
    2.2.6 模板法制备HMOF-1b列金属有机骨架孔材料  24-25
    2.2.7 HMOF-1b系列的结构表征  25-30
    2.2.8 小结  30-31
  2.3 基于MIL-110(Al)的多级孔材料  31-40
    2.3.1 文献概述  31-32
    2.3.2 实验试剂  32
    2.3.3 实验仪器  32
    2.3.4 HMOF-2a系列的合成路线  32
    2.3.5 HMOF-2a系列的样品表征  32-37
    2.3.6 模板法制备HMOF-2b系列金属有机骨架孔材料  37
    2.3.7 HMOF-2b系列的结构表征  37-40
    2.3.8 小结  40
  2.4 基于HKUST-1的多级孔材料  40-60
    2.4.1 文献概述  40-41
    2.4.2 实验试剂  41
    2.4.3 实验仪器  41
    2.4.4 HMOF-3a系列的合成路线  41-42
    2.4.5 HMOF-3a系列的样品表征  42-54
    2.4.6 HMOF-3b系列的合成方法  54
    2.4.7 HMOF-3b系列的结构表征  54-59
    2.4.8 小结  59-60
结论  60-61
参考文献  61-64
附录A  64-66
附录B  66-67
附录C  67-75
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  75-76
致谢  76

基于MOF多级孔材料的设计合成与表征

内容摘要

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