【摘 要】
：
中空金属-有机框架材料（MOFs）具有各种优点,如增强的气体吸附性能、高比表面积、高孔隙率、传质速率快等。除了中空纳米结构带来的优势,中空MOFs还拥有MOFs本身具有的特性,如MOFs的有机配体上官能团的给/失电子能力,能调节与金属离子配位的配位基团的电子密度以及材料本身的形貌;此外,MOFs的配体具有可修饰性,可以通过功能化在框架中引入新的特定官能团,赋予MOFs材料新的理化性质,从而提高其在
论文部分内容阅读
中空金属-有机框架材料（MOFs）具有各种优点,如增强的气体吸附性能、高比表面积、高孔隙率、传质速率快等。除了中空纳米结构带来的优势,中空MOFs还拥有MOFs本身具有的特性,如MOFs的有机配体上官能团的给/失电子能力,能调节与金属离子配位的配位基团的电子密度以及材料本身的形貌;此外,MOFs的配体具有可修饰性,可以通过功能化在框架中引入新的特定官能团,赋予MOFs材料新的理化性质,从而提高其在特定反应中的催化活性。因此,我们选择稳定性良好的Zr-MOF（Ui O-66）作为MOFs壳层,设计了一系列Zr-MOF空心纳米球,将其应用于多相催化中。首先,我们使用中空MOFs为载体负载Pt纳米粒子用于催化肉桂醛选择性加氢,为了得到优异的催化活性,对MOFs结构进行了更精密的设计,并成功合成了一系列不同形貌的双壳层空心纳米球Void@Ui O-66-NH2@Pt@Ui O-66-X（X=H、NH2、Br、NO2）催化剂。随后,我们又对中空MOFs进行了修饰,将具有高活性的均相催化剂（季铵盐）引入MOFs中,得到了空心纳米球Void@Ui O-66-I催化剂,将其用于催化CO2环加成反应,并与实心块季铵盐功能化MOFs材料的催化活性进行对比。第一部分:以SPS纳米球（磺化的聚苯乙烯纳米球）为模板,在其表面自组装一层Ui O-66-NH2,通过普通浸渍法将Pt纳米粒子负载到Ui O-66-NH2上,然后再使用含不同官能团的对苯二甲酸与锆离子在外层配位生长一层Ui O-66-X（X=H、NH2、Br、NO2）,最后用DMF将模板去除,得到一系列拥有不同形貌的双壳层空心纳米球Void@Ui O-66-NH2@Pt@Ui O-66-X（X=H、NH2、Br、NO2）催化剂,并将其用于催化肉桂醛选择性加氢反应。实验证明,其中外壳层形貌为疏松多孔的片状结构,整体形貌呈花状的Void@Ui O-66-NH2@Pt@Ui O-66-NO2催化剂表现出最好的催化活性和良好的循环稳定性。第二部分:以SPS纳米球为模板,在其表面自组装一层Ui O-66-NH2后,用碘乙醇与Ui O-66-NH2发生季铵化反应,在MOFs中引入羟基功能化季铵盐,最后用DMF去除模板得到空心纳米球Void@Ui O-66-I催化剂,并将其用于CO2环加成反应,评估其催化活性及选择性。与实心块Ui O-66-I相比,由于Void@Ui O-66-I催化剂内含有大体积的空腔,起到加快传质速率的作用,表现出了更好的催化活性。
其他文献
通过高温固相法制备了Eu激活碱土正硅酸盐系列荧光粉。通过碱土阳离子种类、配比及温度对基质晶体结构进行调整,进而实现发光性能调控。系统性研究了基体固溶对物相组成、Eu离子价态、Eu2+取代格位及光谱性能的影响;阐明了固溶对发光效率和热稳定性作用机制。构建组分-结构-发光性能的关联,为实现发光性能定性乃至定量调控提供理论基础。其内容包括:（1）制备了不同煅烧温度下的三元体系(Mg1-x-yBaxSry
聚碳酸酯（PC）被应用在齿轮、蜗轮、轴套等耐磨零件时,常需要进行耐磨处理。而碳纳米管（carbon nanotubes,CNTs）作为一种高长径比、高比表面积的纳米材料,在其轴向表现出优异的力学性能且常作为纳米增强填料与其它基体材料共混,能有效改善基体材料的多项性能。通过分子动力学模拟探究取向碳纳米管/聚碳酸酯复合材料的力学及摩擦性能,并从微观角度解释其作用机理,这是宏观实验往往难以做到的。为了探
番茄（Lycopersicon esculentum Mill）是一种具有丰富营养价值的果蔬,在世界范围内被广泛种植和消费。番茄中高于90%的含水量使其不耐贮藏,因而除鲜食外,大量番茄用来加工成番茄酱和番茄汁类。但是因皮籽中的高纤维含量,番茄汁类饮料易发生分层沉降的不稳定现象,为此在实际生产过程中通常需要滤除皮渣,这会产生大量的副产物,并造成资源浪费和环境污染。动态高压微射流（DHPM）作为一种新
为解决目前吸附剂吸附有机染料的性能仍需进一步提高的问题,现采用成本较低、操作简单、条件温和并易于工业化的机械化学法合成三氧化钼,并通过进行湿磨处理和改变晶体结构两种方式探索结构与性能之间的关系,从而寻找到具有高性能的吸附剂。本文首先通过机械化学法合成了微纳米正交三氧化钼,系统研究了湿磨处理时间对其物相、形貌、比表面积、Zeta电位及吸附性能的影响。其次通过机械化学法合成h-Mo O3纳米棒和含有两
二维材料以其独特的光学、电学及机械性质和广阔的应用前景,在光学,材料等众多领域引起了广泛的关注。与传统光学材料相比,二维材料存在原子尺度厚度,超高载流子迁移率,强的光与物质相互作用,优良的机械性能等优异的材料属性,使之被广泛应用于各种微纳光电探测器。由于单层二维材料的本征原子尺度厚度,照射在其上面的光大部分被直接透反射,导致其光学吸收及二次谐波产生较弱。因此,提高二维材料光吸收和二次谐波产生,将极
铜箔是电子信息和能源行业的基础材料,由于其优异的导电性、高导热性、耐高温性和理想的粘合性能,被广泛用于集成电路、电子元件、能量存储设备和航空航天设备。另一方面,石墨烯由于其优异的强度及导电导热性能而成为超薄复合铜箔的理想强化相。然而,现有制备工艺难以制备出兼具超薄特性与良好性能的铜箔及石墨烯/铜复合箔。针对现有超薄铜箔及石墨烯/铜复合箔的制备问题,本文使用改性壳聚糖作为中间层,通过化学镀工艺制备了
鸡蛋作为商业液蛋原料,实际生产中经过均质、巴氏杀菌等步骤后,鸡蛋液的起泡能力、乳化能力等物料特性会受到一定影响。为了保护甚至改善经过生产工艺处理的鸡蛋全蛋液物料特性,本论文先将丙二醇分别与鸡蛋中三种主要蛋白质混合,制成丙二醇-蛋白质混合液,研究丙二醇对鸡蛋三种主要蛋白质的空间结构、物理性质等影响;然后制备添加不同浓度丙二醇的全蛋液,在设定的巴氏杀菌、高压均质以及巴氏杀菌和高压均质协同三种处理条件下
镁基复合材料具有轻质高强的性能,是目前“轻量化”材料研究的热点,石墨烯由于其优异的力学性能被认为是镁基复合材料最理想的增强体之一。但是石墨烯增强的镁基复合材料存在强塑性不能协同提高的瓶颈,且石墨烯存在分散性差,与镁基体界面结合弱等问题。本文通过球磨粉末冶金法使氧化石墨烯与金属镧粉发生反应,制备了原位氧化镧包覆石墨烯（La2O3coated graphenes,La2O3@GNS）增强的AZ91复合
聚乳酸（PLA）为优秀的可降解生物材料,为解决其应用于医学支架和工程应用中易脆断的问题,通过改性来改善其机械性能和热力学性能。与其他国内外研究对比,本文从原子和分子水平聚焦PLA的微孔注塑发泡成型工艺与补强材料两点,对发泡行为和补强作用的微观机理进行分析研究,为提高PLA制品各项性能提供理论支撑。主要研究内容如下:（1）采用分子模拟的方法研究剪切应力和温度两个因素在成型过程中对CO2在PLA中的扩
因相变蓄能材料具备高储能密度、过冷度小和热稳定性强等优点,相变蓄能材料技术可以有效解决不具有周期性、连续性和稳定性的能源使用问题。在本文中,分别对月桂酸-肉豆蔻酸/活性炭,月桂酸-肉豆蔻酸/纳米二氧化硅,十六醇-软脂酸/聚乙烯醇缩丁醛/活性炭三种定型复合相变材料合成进行研究,并对其在微观形貌、晶体结构、相变性能以及热稳定性能等方面进行分析测试。以月桂酸（LA-MA）共晶为相变材料,活性炭（AC）为