【摘 要】
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金属-有机框架(MOFs)是一种无机-有机多孔材料。MOFs具有三维立体的结构和可调控的官能团,被广泛开发作为超疏水材料。多金属氧酸盐(POMs)是具有多种结构的阴离子金属氧化物簇,其和多吡啶环配体形成的无机-有机杂化光致变色材料将保留POMs的稳定性和可逆的多电子转移能力,同时兼具有机配体的快的光响应性。本文通过合成MOF单晶,制备了具有MOF涂层的超疏水复合海绵。通过多吡啶环配体与磷钼酸以及硅
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金属-有机框架(MOFs)是一种无机-有机多孔材料。MOFs具有三维立体的结构和可调控的官能团,被广泛开发作为超疏水材料。多金属氧酸盐(POMs)是具有多种结构的阴离子金属氧化物簇,其和多吡啶环配体形成的无机-有机杂化光致变色材料将保留POMs的稳定性和可逆的多电子转移能力,同时兼具有机配体的快的光响应性。本文通过合成MOF单晶,制备了具有MOF涂层的超疏水复合海绵。通过多吡啶环配体与磷钼酸以及硅钨酸合成了无机-有机杂化光致变色材料,并研究了其光致变色性能。具体研究内容如下:(1)通过混合溶剂培养法合成了[Ni6(OH)4(BTB)8/3(H2O)6]·4H2O·9DMF和[Co6(OH)4(BTB)8/3(H2O)6]·4H2O·9DMF(H3BTB:1,3,5-三(4-羧基苯基)苯)两种MOF单晶。通过XRD,SEM,EDS,IR,XPS等对MOF材料进行表征。用浸涂法制备了具有MOF涂层的疏水海绵。通过对疏水海绵添加低表面能修饰剂获得超疏水复合海绵。探讨了溶剂,温度,p H值等对超疏水复合海绵的影响,并研究了超疏水复合海绵的油水分离,自清洁,抗破损等性能。(2)采用化学共沉淀法合成了[Ni(1,10-phen)3]3(PMo12O40)2和[Cu(1,10-phen)3]3(PMo12O40)2(1,10-phen:邻菲罗啉)两种无机-有机杂化光致变色材料。通过元素分析,XRD,IR,SEM,DRS,XPS等对其进行表征。通过实验发现,样品在粉体,薄膜和溶液三种形态下都能在十分钟内完全变色。探讨了粉体样品发生光致变色的波长区间和光致变色的机理。(3)采用化学共沉淀法合成了[Ni(2,2’-bipy)3]3(PMo12O40)2和[Cu(2,2’-bipy)3]3(PMo12O40)2(2,2’-bipy:2,2’-联吡啶)两种无机-有机杂化光致变色材料。通过元素分析,XRD,IR,SEM,DRS,XPS等对其进行表征。通过实验发现样品在粉体,薄膜和溶液三种形态下均能发生变色。探讨了不同溶剂对薄膜样品光致变色性能的影响和发生光致变色的波长区间。(4)采用混合溶剂结晶法合成了[Ni(1,10-phen)3]2Si W12O40?2DMF和[Cu(1,10-phen)3]2Si W12O40?2DMF两种无机-有机杂化光致变色材料。通过元素分析,XRD,IR,SEM,DRS,XPS等对其进行表征。通过实验发现样品在粉体,薄膜和溶液三种形态下均能变色,且能在六天内恢复初始的颜色。对粉体形态下样品的光致变色波长区间进行探讨,并研究了样品光致变色的机理。
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